利用Arduino 進行Helmholtz實驗

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利用Arduino 進行Helmholtz實驗 Scott 2017/4/20

實驗前準備 軟體download Arduino Uno 驅動程式: ---Mac: http://www.wch.cn/download/CH341SER_MAC_ZIP.html ---Windows: http://www.wch.cn/download/CH341SER_EXE.html 2. CoolTerm 程式:  http://freeware.the-meiers.org 擷取之數值即可利用軟體記錄在電腦中,再到Excel中去作圖

實驗配置圖 透明空心壓克力圓軸 基座移動 10 USB Cable 架子 Hall感測器 超音波感測器

實驗架設 1. 將感測器固定在支架上,如 下圖所示: 2.將Arduino 及超音波 測距架設好

實驗架設 3. 將感測試對正線圈正中央 4.按下測試鍵,移動線圈基座 感測件不動,誤差值會較小,也較不易壞掉 Note:感測器到Arduino ,再到電腦,全部都己寫好程式,每一秒會記錄當下的「位置」及「霍爾感測器數值」 5.擷取之數值即可利用軟體記錄在電腦中,再到Excel中去作圖

CoolTerm 使用方式 開啟CoolTerm 會出現如右圖的畫面 在Port 欄中選擇 wchusbserialxxxx Windows 使用者應該是出現 com3 或是 com4之類的 如果沒有出現的話,請選擇工具列中的Option

CoolTerm 設定 CoolTerm 連線 Baud rate 記得要改為 115200 選擇OK 即完成設定 請按下工具列中的Connect 鈕 即可完成連接,開始接收資料 將數值存出,至Excel作圖

實驗一:以DC10V 通過單一線匝 移動線匝基座,每移動1公司,紀錄一次數值,得到如下圖數據

實驗二:以DC20V 通過單一線匝 移動線匝基座,每移動1公分,紀錄一次數值,得到如下圖數據

實驗三:以DC20V 通過單一線匝但自由推移 將Arduino 開到每0.1秒偵測一次,沿著直尺推移基座

實驗四:以DC20V 通過單一線匝但自由推移 將Arduino 開到每0.1秒偵測一次,沿著直尺 快速 推移基座

Conclusion: 在量測時,不需每移動一個距離停下來測試一次,可直接從起點 移到終點,Arduino 會直接把過程中的所有數據,以10Hz的頻率 紀錄下來!(如實驗四)移動速度不拘,亦不須等速移動 進行此實驗,學生必須安裝兩個軟體(均為免費軟體) Arduino Uno 驅動程式 終端機軟體 CoolTerm Hall Sensor 的輸出為 2.5mV/G, 解析度不足,換另一款感測器 放大信號