玻爾共振實驗

實驗概述

玻爾共振實驗是一款專為振動學教學設計的創(chuàng)新型實驗裝置，聚焦于阻尼振動與受迫振動的核心原理研究。通過可變速電機驅(qū)動偏心輪帶動彈簧及擺盤轉(zhuǎn)動，結(jié)合高精度無線轉(zhuǎn)動傳感器實時采集數(shù)據(jù)，本裝置直觀展示了自由振動、阻尼振動、受迫振動及共振的動態(tài)過程。

實驗系統(tǒng)采用模塊化設計，配備可調(diào)節(jié)磁阻尼裝置和雙傳感器同步監(jiān)測功能，能夠精確測量振動頻率、振幅、阻尼系數(shù)等關鍵參數(shù)，并實時繪制“振幅-頻率"曲線及相位關系圖。通過配套的SmartLAB數(shù)據(jù)采集軟件，學生可深入理解振動系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換、共振條件及阻尼對振動特性的影響，全面提升對理論知識的實踐應用能力。

實驗內(nèi)容

• 自由振動周期及阻尼系數(shù)的測量
  

• 受迫振動的相頻特性和幅頻特性曲線的測量

• 諧振曲線測量，并分析磁阻尼對諧振曲線的影響

  
  

  
  

產(chǎn)品特點

• 高精度傳感器實時監(jiān)測
  

  高精度傳感器，分別記錄驅(qū)動源頻率與圓盤振幅，支持藍牙/USB雙模連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步采集與動態(tài)可視化（如幅頻特性曲線、相頻特性曲線）。

• 可調(diào)磁阻尼系統(tǒng)

  通過改變電磁鐵電流大小，靈活調(diào)節(jié)電磁阻尼強度，觀察不同阻尼條件下的振動衰減特性與共振現(xiàn)象。

  驗證楞次定律，直觀理解電磁阻尼對能量耗散的影響。

• SmartLAB智能軟件

  支持曲線擬合（如阻尼振動包絡線擬合）、參數(shù)計算（阻尼因子β、共振頻率）及多圖表對比分析。

  提供函數(shù)編輯功能，可自定義實驗條件，模擬不同驅(qū)動頻率下的受迫振動響應。

• 高精度技術(shù)參數(shù)

  轉(zhuǎn)動傳感器角分辨率達0.18°，線分辨率0.0157mm（搭配10mm轉(zhuǎn)輪），確保數(shù)據(jù)采集精準。

  驅(qū)動電機支持0.01Hz~30Hz寬頻調(diào)節(jié)，滿足精細實驗需求。

• 創(chuàng)新拓展：

  支持自主設計拓展實驗，探究復雜振動系統(tǒng)的動態(tài)響應。

  
  

  
  

實驗數(shù)據(jù)

不同阻尼下的振幅與頻率關系圖

相位差圖

數(shù)字化實驗必配件