基于單片機的重力加速度測量
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- 基于單片機的重力加速度測量重力加速度通常使用重力加速度測量儀進行測量,其測量過程是通過兩個 光電門檢測物體的下降時刻,由數字毫秒計顯示物體所經歷的時間,最后通過繁 瑣的手工計算求得,主要缺點是效率較低且不可避免粗大誤差的影響。為了提高 實驗效率以及實驗結果的準確度,我們對傳統重力加速度測量儀進行了改進,主 要是利用單片機對原實驗的光電信號進行檢測,通過VC編程完成較精確的計算、 存儲、顯示以及數據處理等一系列工作,極大的改善了實驗環境、豐富了實驗內 容以及提高了實驗效率。
關鍵詞:重力加速度;單片機;VC++
0引言
在力學實驗中,通常測量重力加速度所用的重力加速度測量儀⑴,是通過光 電門得到物體的下降時間,并由數字毫秒計顯示,通過設定不同的距離進行多次 測量,然后按最小二乘法進行手工計算求得重力加速度值。其主要缺點是手工計 算不方便,會引入計算誤差,實驗效率較低。
為了精確、有效地測量出重力加速度,設計了以上位PC機VC++程序作為主 控制機,以AT89C51單片機作為輔助的重力加速度測量裝置,所測時間以10M s 計,誤差小,精度高,功耗低,比較適合物理實驗用。
1基本測量原理
物理上測量重力加速度的方法有很多,比如落體法、擺球法、液體測量法等 等[2]。本文釆用落體法測量重力加速度。基本原理如下:
(1)根據自由落體運動g = *,測下落的高度和時間.高度可由米尺測出。測 量時間可用手表、秒表、打點計時、閃光照片、滴水法(自來水、滴定管)、光電 門、單片機等。
(2)利用小球在保證初速度不變的情況下下落兩個不同的高度,則有
si = +...