最新压力传感器和弹性模量的测量828ppt课件.ppt

1.了解和研究压力传感器的特性及其应用。2.理解非平衡电桥电路原理。3.设计电子称原理。实实 验验 目目 的的注意：注意：本实验要求本实验要求选择选择E=5V和和E=10V两种电压条两种电压条件件下，测量压力传感器的灵敏度特性曲线。下，测量压力传感器的灵敏度特性曲线。线性灵敏度特性曲线 给出设计思路，确定实验步骤，并列出原始数据给出设计思路，确定实验步骤，并列出原始数据表格。表格。2. 对设计的产品进行检验，对设计的产品进行检验，给出输出电压与重量之给出输出电压与重量之间的对应关系间的对应关系，并利用作图法求出压力传感器的，并利用作图法求出压力传感器的灵敏度灵敏度S。3. 利用上述实验原理设计一款电子称，称量塑料盒利用上述实验原理设计一款电子称，称量塑料盒（有盖和无盖）时的重量。（有盖和无盖）时的重量。实实 验验 步步 骤骤液压拉伸法测量弹性模量液压拉伸法测量弹性模量实实 验验 目目 的的了解弹性模量的物理概念，掌握其测量了解弹性模量的物理概念，掌握其测量原理和方法。原理和方法。学会用光杠杆测量微小伸长量的方法。学会用光杠杆测量微小伸长量的方法。1、弹性模量（、弹性模量（Elastic Modulus） 定义：定义：在弹性限度内，材料所受应力材料所受应力（如拉伸、压缩、弯曲和扭曲等）和所产生的和所产生的相应应变成正比例关系应变成正比例关系（即符合胡克定律），其比例系数称为弹性模量其比例系数称为弹性模量。特点：特点：弹性模量是表征材料性质的一个物理量，仅与材料的结构、化学成分及其加工制造方法有关。测量方法：测量方法：拉伸法、梁的弯曲法、振动法、内耗法等等，本实验采用拉伸法测定弹性模量。实实 验验 原原 理理LSLFLLSFE.2、钢丝的弹性模量（、钢丝的弹性模量（杨氏模量杨氏模量） 设钢丝的原长为L，横截面积为S，当在长度方向施加外力F时，其伸长(或缩短)L 。 根据胡克定律，在弹性限度内，根据胡克定律，在弹性限度内，单位面积上的垂直作单位面积上的垂直作用力用力F/S（正应力）与金属丝的相对伸长（正应力）与金属丝的相对伸长L/L（线应变）（线应变）成正比，即成正比，即3 3、钢丝弹性模量的测量、钢丝弹性模量的测量测量装置示意图测量装置示意图测量原理：利用光杠杆放大原理测量钢丝的弹性模量。测量原理：利用光杠杆放大原理测量钢丝的弹性模量。bbtanL钢丝的实际伸长量DDPPN4)4tan(21放大后的伸长量光杠杆放大原理示意图光杠杆放大原理示意图bDL4N放大倍数241dS 而钢丝的横截面积为NDbL4长量由上式推出，钢丝的伸bNdFLDE216 钢丝的弹性模量上式中，各物理量的意义：上式中，各物理量的意义： E弹性模量；F施加的外力；L钢丝的长度；D调节反射镜到标尺的距离；d钢丝的直径（在钢丝上6处测量，然后取其平均值）；b光杠杆后足尖A到两前足尖BC连线的垂直距离。测量公式：测量公式：实验装置示意图实验装置示意图实实 验验 装装 置置实实 验验 内内 容容1. 调整杨氏弹性模量仪的支架底角螺旋调整杨氏弹性模量仪的支架底角螺旋H，使支架铅直。，使支架铅直。2.调节光杠杆装置。调节光杠杆装置。 （1）粗调粗调 ：调整两平面镜与望远镜在同一高度。：调整两平面镜与望远镜在同一高度。 调整两平面镜的倾角及望远镜方位，使得从望远镜上调整两平面镜的倾角及望远镜方位，使得从望远镜上方看去，能在光杠杆反射镜中看到调节反射镜像中直尺的像。方看去，能在光杠杆反射镜中看到调节反射镜像中直尺的像。 （2）细调细调 3. 测量测量 打开电源，待显示器出现打开电源，待显示器出现“0.000”后用液压加力盒调节螺旋杆缓后用液压加力盒调节螺旋杆缓慢加力，慢加力，数显拉力从数显拉力从10kg开始，每加开始，每加1kg记录一次标尺读数，共记录一次标尺读数，共测测10或或12组数据组数据；将液压螺旋调节杆旋至最外，即数显拉力指示；将液压螺旋调节杆旋至最外，即数显拉力指示为为“0.000”附近后，关闭电源；测量：附近后，关闭电源；测量： D 调节反射镜到标尺的距离调节反射镜到标尺的距离 L 钢丝原长钢丝原长 b 光杠杆腿长光杠杆腿长 d 钢丝直径（测钢丝直径（测6次）次）注注 意意 事事 项项调好光杠杆和镜尺组构成的光路后，在测量过程中不能再动；应缓慢增加压力，加力停之后拉力会有微小变化，0.5-1分钟内压力变化最缓慢，适宜测量；测量结束后，必须将压力减小至测量结束后，必须将压力减小至0附近，即液压附近，即液压螺旋杆旋至最外方可关闭电源。螺旋杆旋至最外方可关闭电源。20 结束语结束语