基于反亥姆霍兹线圈测量微小形变的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于反亥姆霍兹线圈测量微小形变的方法，包括以下具体操作步骤：S1：制作均匀梯度磁场，使用两块相同的磁铁(磁铁截面积及表面磁感应强度相同)相对放置，即N极与N极相对(S极与S极相对)，两磁铁之间留一等间距间隙，霍尔元件平行于磁铁放在该间隙的中轴上。本发明专利技术涉及技术领域，该基于反亥姆霍兹线圈测量微小形变的方法，基于电磁场理论，充分利用螺杆步进装置的灵活驱动作用，并由其传动磁场与传感器之间的相对位移，以达到定标和测量的目的，我们创新性的给出反亥姆霍兹线圈中轴线上均匀梯度磁场的使用范围，同时也对线圈尺寸和线圈间距做了定量分析。圈尺寸和线圈间距做了定量分析。圈尺寸和线圈间距做了定量分析。

【技术实现步骤摘要】
基于反亥姆霍兹线圈测量微小形变的方法


[0001]本专利技术涉及物理测量
，具体为一种基于反亥姆霍兹线圈测量微 小形变的方法。

技术介绍

[0002]长度是七个基本物理量之一，它的测量非常重要，日常生活中毫米以上 的长度用米尺、游标卡尺和千分尺来测量，可以满足测量精度的要求。微米 到毫米数量级的微小长度的测量，通常用光杠杆放大法、直接测微法、干涉 法、衍射法和电测法等。更小长度——纳米数量级的测量要用扫描隧道显微 镜(STM)和原子力显微镜。
[0003]目前，大学物理力学实验中对于微小线度变量主要集中在微米到毫米数 量级的长度的测量，例如：杨氏模量、线胀系数测量等实验。主流的实验设 备仍采用光杠杆放大法，放大倍数为2D/b，通常D为1－2m，b为4－8cm， 放大倍数为25－100倍，若直尺的精度为1mm，可得光杠杆放大法的精度为 0.01mm；而采用机械方式得到微小长度的变化，如利用螺旋测微仪、百分表、 各种读数显微镜和工具显微镜，虽然测量方法简单而又直观性强，但测量的 精度(0.01mm)也是有限的；虽然光学中的干涉法和衍射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于反亥姆霍兹线圈测量微小形变的方法，其特征在于：包括以下具体操作步骤：S1：制作均匀梯度磁场，使用两块相同的磁铁(磁铁截面积及表面磁感应强度相同)相对放置，即N极与N极相对(S极与S极相对)，两磁铁之间留一等间距间隙，霍尔元件平行于磁铁放在该间隙的中轴上；S2：制作拉伸实验架，采用铝合金材料分别加工了磁铁座、拉伸实验架等主体结构，拉伸实验架主要包括调节架h、磁铁盒e、读数显微镜b、限位梁c、金属杆(顶端装有SS495A型集成霍尔传感器)d、读数显微镜b以及基线a，并购买了拉力传感器、霍尔传感器、读数显微镜、信号测量仪，设计和制作了传感器信号接收电路；S3：调节磁场的毫伏表，磁铁座可上下调节使磁铁上下移动，当毫伏表读数值为
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110mv(梯度磁场中磁场为零的位置)时，停止调节固定螺丝；S4：调节读数显微镜b，使眼睛观察十字线及分划板刻度线和数字清晰，然后移动读数显微镜b前后距离，使能清晰看到基线。转动读数显微镜b的鼓轮使基线与读数显微镜b内十字刻度线吻合，记下初始读数值；S5:调节拉力计下端螺母，使拉力传感器和霍尔传感器同步沿竖直向上移动，观察霍尔电压示数，从初始位置开始霍尔电压每变化60mv，则通过读数显微镜记录基线对应位置，测量6组数据。利用逐差法进行计算，求出霍尔位置传感器的灵敏度
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【专利技术属性】
技术研发人员：曾中良，许明耀，陆振帮，胡庆平，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：