技術領域

本實用新型屬于大學物理實驗儀器領域，涉及到旋光儀數字化讀數裝置。

背景技術

旋光儀是測定物質旋光度的儀器。偏振光通過某種物質后，其振動面將以光的傳播方向為軸線轉過一定的角度，這種現象叫做旋光現象。旋轉的角度稱為旋光度。通過對樣品旋光度的測量，可以分析確定物質的濃度、含量及純度等。目前國內大部分高校采用的都是傳統的旋光度實驗儀，讀數裝置為傳統的機械式刻度盤，多年的教學實踐證明，傳統的機械式刻度盤存在以下的主要缺點：（1）在實驗中為了減小環境光源對實驗的影響，實驗要求操作人員在較暗的環境中進行試驗，這樣對刻度盤角度數值的讀取就有了一定的困難；（2）由于目前高校近視的學生比較多，而傳統的機械式刻度盤的游標讀數間隔非常小，這樣讀取望遠鏡偏轉角對這部分同學來說也有一定的困難，而且對生產廠商來說刻線的加工也存在一定的難度；（3）學生在讀數的過程中，要求通過放大鏡觀察讀取刻度盤讀數，反復操作很容易產生視疲勞而對角度讀取錯誤；（4）有的時候一部分學生把XX度XX分誤讀成XX點XX度從而產生讀數錯誤；（5）測量某些光線偏轉角時，由于刻度盤“過零”問題，即游標旋過零刻度線后數值由小變大帶來的計算問題。

實用新型內容

本實用新型針對上述現有技術的缺陷，提供了一種旋光儀數字化讀數裝置，其檢測精度高，操作簡單，減少操作中的人為誤差、徹底解決了刻度盤“過零”問題。

一種旋光儀數字化讀數裝置，包括讀數盤、度盤和度盤調節手輪；度盤安裝在讀數盤內，度盤調節手輪帶動度盤轉動，其特征在于：該旋光儀數字化讀數裝置還包括數字式容柵傳感器，數字式容柵傳感器呈“L”型，“L”型長邊緊固在讀數盤的平面上，“L”型短邊內側為圓弧面，靠在度盤的外圓上；數字式容柵傳感器包括動柵、定柵和顯示器；定柵安裝在數字式容柵傳感器的短邊圓弧面上，定柵柵面朝向度盤的外圓面；動柵安裝在度盤的外圓上，動柵柵面朝向定柵；顯示器安裝在數字式容柵傳感器的長邊上。

本實用新型的優點在于：檢測精度高，操作簡單，通過容柵位移傳感器獲得轉動角的弧長，進而精確方便的讀取實驗角度數據，減少學生操作中的人為誤差，徹底解決了刻度盤“過零”問題，提高數據處理精度。在教學過程中，可以根據實驗要求實時地更改實驗內容，簡單，方便。

附圖說明

圖1旋光儀整體結構圖；

圖2旋光儀數字化讀數裝置示意圖；

圖3數字式容柵傳感器示意圖。

圖中，1底座、2目鏡、3數字式容柵傳感器、4讀數盤、5度盤調節手輪、6度盤。

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3所示，在旋光儀的底座1上裝置了旋光筒和讀數盤4，讀數盤4中裝置了數字式容柵傳感器3來測量實驗中光線的偏轉角。其中，度盤6安裝在讀數盤4內，度盤調節手輪5帶動度盤6轉動，數字式容柵傳感器3呈“L”型，“L”型長邊緊固在讀數盤4的平面上，“L”型短邊內側為圓弧面，靠在度盤6的外圓上；數字式容柵傳感器3包括動柵、定柵和顯示屏；定柵安裝在數字式容柵傳感器3的短邊圓弧面上，定柵柵面朝向度盤6的外圓面；動柵安裝在度盤6的外圓上，動柵柵面朝向定柵；顯示器安裝在數字式容柵傳感器3的長邊上。容柵位移傳感器是基于變面積工作原理的電容傳感器，其電極的排列如同柵狀，相當于多個變面積型電容傳感器的并聯。當測量偏振光偏轉角時，操作人員轉動度盤調節手輪5帶動度盤6一起轉動，這樣動柵相對于定柵做同軸相對移動，容柵位移傳感器將度盤6的外沿弧長機械位移量轉變為電容值的變化，通過電路轉化得到電信號的相應變化量，通過數字式容柵傳感器3內部的中央處理器處理，得到度盤6的外沿弧長機械位移量I。由弧長公式：

I＝nπR/180n=180πRI]]>

將計算得光線偏轉角n顯示在數字式容柵傳感器3的顯示屏上以便操作者讀數。測量時，轉動度盤調節手輪5，當目鏡中觀測到視場的三分界限消失時，按下數字式容柵傳感器3的置零按鍵，旋光管內裝入待測液體后，再轉動度盤調節手輪5，當目鏡中觀測到視場的三分界限再一次消失后，讀出兩個數字式容柵傳感器3上所顯示的角度值，取其平均，可以消除偏心誤差。