【技术实现步骤摘要】
一种基于容栅传感器的智能化杨氏模量实验仪
本专利技术属于教学实验仪器领域，具体涉及一种基于容栅传感器的智能化杨氏模量实验仪。
技术介绍
杨氏弹性模量是衡量金属材料抗弹性形变能力的重要指标，是选定机械构件材料的依据之一，是工程技术上常用的参数。目前物理实验室中测量材料杨氏弹性模量，以金属丝为例，在施加外力作用下产生了一个微小的伸长，数量级约10-1mm，一般的长度测量工具(米尺、游标卡尺和螺旋测微计等)无法测量金属丝的微小伸长量。因此，传统方法采用光杠杆镜尺法来测量长度的微小变化，作用在于将长度的微小变化经光杠杆转变为角度的微小变化量，同时再经望远镜和标尺转变为较大的标尺读数变化量。该方法能在一定程度上解决问题，但是也有其不足之处。例如，光杆杆放大原理较复杂，部分学生难以理解；而且在实验的调节过程中涉及光杠杆、望远镜和标尺，调节步骤繁琐。同时，放置砝码后砝码盘和金属丝不断振动，通过望远镜读取数据就显得尤为困难，需要等托盘稳定后再读取数据，效率低下且易导致学生眼睛疲劳。因此，如何改进并设计杨氏模量实验仪器，提高其稳定性，操作便利性，准确性，使得教师和学生普遍理解并易接...
【技术保护点】
1.一种基于容栅传感器的智能化杨氏模量实验仪，包括两根相互平行垂直设置的支架(1)，设置在支架(1)顶端的固定装置(10)，一端固定于固定装置(2)上的金属丝(3)，其特征在于，还包括容栅传感器和稳定系统，所述稳定系统包括可移动式砝码托盘(4)、设置于支架(1)底端的测量盘(2)以及传感器支架；所述金属丝(3)的另一端固定于可移动式砝码托盘(4)上，所述可移动式砝码托盘(4)的两端环套于两个支架(1)的外围；所述容栅传感器由栅片构成，包括定栅片(5)和动栅片(6)，所述定栅片(5)和动栅片(6)分别固定于可移动式砝码托盘(4)上和测量盘(2)上；所述传感器支架用于固定容栅传感器。
【技术特征摘要】
1.一种基于容栅传感器的智能化杨氏模量实验仪，包括两根相互平行垂直设置的支架(1)，设置在支架(1)顶端的固定装置(10)，一端固定于固定装置(2)上的金属丝(3)，其特征在于，还包括容栅传感器和稳定系统，所述稳定系统包括可移动式砝码托盘(4)、设置于支架(1)底端的测量盘(2)以及传感器支架；所述金属丝(3)的另一端固定于可移动式砝码托盘(4)上，所述可移动式砝码托盘(4)的两端环套于两个支架(1)的外围；所述容栅传感器由栅片构成，包括定栅片(5)和动栅片(6)，所述定栅片(5)和动栅片(6)分别固定于可移动式砝码托盘(4)上和测量盘(2)上；所述传感器支架用于固定容栅传感器。2.根据权利要求1所述的一种基于容栅传感器的智能化杨氏模量实验仪，其特征在于，所述可移动式砝码托盘(4)的两端环套于两个支架(1)的外围，可移动式砝码托盘(4)的两端与支架(1)之间设置圆法兰直线运动轴承(7)，所述圆法兰直线运动轴承(7)的内径等于或略大于支架(1)的外径，使得可移动式砝码托盘(4)可相对于支架(1)并沿支架(1)长度方向移动。3.根据权利要求2所述的一种基于容栅传感器的智能化杨氏模量实验仪，其特征在于，金属丝(3)的另一端穿过设置于可移动式砝码托盘(4)上的小孔，并通过固定夹固定于可移动式砝码托盘(4)上；所述可移动式砝码托盘(4)上设置砝码固定装置(41)。4.根据权利要求2所述的一种基于容栅传感器的智能化杨氏模量实验仪，其特征在于，所述传感器支架包括固定支架(8)和可调节支架(9)；所述固定支架(8)设置于可移动式砝码托盘(4)的侧壁或底端，用于固定动栅片(6)或定栅片(5)；所述可调节支架(9)设置于测量盘(2)上，用于固定定栅片(5)或动栅片(6)，所述可调节支架(9)使栅片可以沿测量盘(2)相对滑动，并固定于某一位...
【专利技术属性】
技术研发人员：施小靖，袁伟，李建平，何建港，周佳楠，商献斌，
申请(专利权)人：同济大学浙江学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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