基于安柏AT810数字电桥的杨氏模量的测定

引入了电桥法测量杨氏模量,用自制平行板电容器对传统的实验装置进行改进,用电容的变化来表征微小位移的变化,使用数字电桥测量仪作为信号采集下位机、PC机作为上位机并使用MATLAB作为信号处理软件,减小了人工测量等因素所产生的误差,由此给出了一种测量杨氏模量更精确的方法。     

正弦调制多光束激光外差测量压电材料电致伸缩系数

电致伸缩系数反映了压电材料本身的固有属性,是衡量电致伸缩特性的重要参数之一。基于逆压电效应,准确测量微小长度变化量可实现电致伸缩系数的高精度测量。现有光学测量方法基于直接检测光强分布获取微小长度变化量,但受光源功率稳定性和环境扰动制约,测量精度不高。为此,本文采用多光束激光外差技术融合多普勒振镜正弦调制技术,加载微小长度变化量于外差信号频率中,研究测量微小长度变化量的外差信号理论模型及外差信号频率与电致伸缩系数间数学模型,实现外差信号频率检测取代直接强度检测,消除光源稳定性与环境扰动影响,并且采用频率解调可以同时获取多个微小长度变化量,对这些微小长度变化量加权平均,最终可以进一步提高电致伸缩系数的测量精度。以此为依据,通过理论仿真研究待测样品的电致伸缩系数,结果表明:该方法的相对测量误差仅为0.28%。与现有技术相比,测量精度提高了一个数量级。     

基于光电转换原理测量流体压强的微小变化

设计并制备了一种通过光电转换的方法测量流体压强微小变化的新装置.将被测量的流体压强变化量转化为弹簧的位移量,再通过硅光二极管将弹簧的位移量转变为可测量的电信号.利用胡克定律,光强与距离的关系式,以及硅光二极管的光电响应关系式推导出流体压强微小变化的关系式,通过集成运算放大电路实现装置转换成可视化读数,能满足对流体总压及其微小变化的测量.压强测量的最小精度为6 Pa,满足对流体压强微小变化测量的要求.     

电桥法测杨氏模量的实验研究

本文引入了电桥法测量杨氏模量,用自制平行板电容器对传统的实验装置进行改进,用电容的变化来表征微小位移的变化,通过实验原理、误差分析,结合测量结果,由此给出了一种测量杨氏模量的新的方法.     

基于平行板电容器的材料表面形貌测量仪

利用平行板电容器的原理设计了材料表面形貌测量仪,将探针与电容器下极板固连,当探针在不平整的样品表面扫描时,两极板间距发生改变而引起电容变化.通过LabVIEW编程控制平移台蛇形移动,用平行板电容器厚度测试电路测量pF量级的电容改变值.两极板初始距离为50～200μm的工作范围内,测量误差稳定在2μm.通过实时捕捉探针的坐标和极板间距的变化量,该测量仪可以绘制出三维曲面图.     

利用光杠杆测量流体压强及流速的微小变化

将流体压强及流速的微小变化转化为U形管或测压管液面高度的变化.又利用光杠杆放大原理,将液面高度难以判断的微小位移放大成激光光点明显的位移,从而实现了液体压强微小变化的测量.实验结果表明,光点的位移与压强变化线性度高,测量灵敏、结果可靠.     

平行板类电容器电容的计算

平行板电容器是一基本电容器,其电容的计算公式为：C=ε0S/d,对于极板不为平面、面积不相等的平行板类电容器电容的计算则较为复杂．本文利用微积分原理,将一个普通电容器看成无限多个微电容器（平行板电容器）的串联,然后,根据电容器串联规律进行积分,最终求出电容器的电容计算公式．此方法是一个求解电容器电容普遍适用的方法,计算结果可以直接被应用．     

一种表征绝缘材料性能失效的方法

本文提出了一种绝缘性能失效温度的测试方法.将待测绝缘材料制作为平行板电容器,通过测量交流阻抗频率谱,利用阻抗频率谱中相关物理量的特征信息,对绝缘性能的失效温度、绝缘性能保持温度上限、耐热等级等参数进行了定量评价.     

利用非平行矩形板电容器测量金属的线胀系数

根据非平行矩形板电容器测量弹性模量的实验原理,提出了用非平行矩形板电容器测量金属线胀系数,并对实验装置进行了改进,提高了实验的灵敏度,降低了相对非线性误差.     

“平行板电容器的电容”演示实验探讨

分析了“平行板电容器的电容”演示实验中与静电计指针偏转变化量有关的因素。