宋连鹏，周 丽，艾娉婷

(海军大连舰艇学院 基础部，辽宁 大连 116018)

水平仪是用来对某一平面或基准进行水平测量的工具，在机械加工和工程建设等领域得到了广泛的应用。水平仪在各类实验中也发挥着至关重要的作用[1]，如大学物理实验中的密立根油滴实验等，而学生在使用水平仪进行水平调整时往往不能很好的调平，或是由于不知道该调哪一个旋钮，或是由于不知道该调高还是调低，水平调节指示仪很好地解决了这个问题。

1 水平调节指示仪的设计制作

1.1 电路的设计

水银开关，亦称倾侧开关，是以一连接电极的容器存储水银来实现开关的闭合，他是电路开关的一种，容器中多为真空或注入惰性气体[2-4]，如图1所示。

图1 水银开关

由于水银的表面张力较大且富于流动性，在容器倾斜时，水银在重力作用下会向较低地势流去，如果水银同时接触到两个电极，由于水银良好的导电性，就会闭合电路。

考虑到水平调节通常都是由三个调节旋钮控制的，水平调节指示仪设计了三个支路，如图2所示，每个支路包括用于指示的LED灯泡一个、用于检测水平的水银开关一个和限流电阻一个，另加一个直流电压源。每个水银开关对应一个水平调节旋钮，当指示仪置于倾斜的平台时，水银球会运动到容器的一端，若水银接通两个电极形成闭合电路，LED灯发光，可以根据三个LED的发光情况来判断平台的倾斜情况。

图2 水平调节指示仪电路图

2.2 指示仪的制作

制备6 cm×10 cm的PCB万用板一块，在万用板的中间成“Y”形插入24欧姆的电阻三个，在电阻外侧，再相互成等角度插入水银开关各一个，水银开关的旁侧分别插入LED灯，按照如图2的电路进行焊接。……