平衡电桥法测量金属丝弹性模量

金属丝在受到轴向拉力时,其长度与横截面积会发生微小的变化,其阻值也会发生相应的变化。利用惠斯登电桥测量出金属丝在拉伸时的阻值变化,设计了一种实验精度较高且操作简便的测量金属丝弹性模量的方法。     

光的衍射法测量杨氏模量

拉伸法测量金属丝杨氏模量的关键是如何测准金属丝在拉力作用下的微小伸长量。本文利用光的衍射法可以较精确地测量长度变化这一特点，对钢丝的杨氏模量进行了测量，给出测量杨氏模量的一种新方法。     

开尔文电桥电路测量材料杨氏模量系统的实验设计与开发

本实验主要是应用开尔文电桥电路测微小电阻的原理,根据钢丝材料在受力的作用下,钢丝长度发生微小变化时其电阻也随之变化的关系,由相关理论推导出测量钢丝材料杨氏模量的计算公式,并提出了一种测量材料杨氏模量的方法。     

利用微小电阻测量法测量金属丝的杨氏模量

根据弹性模量与金属丝电阻微小变化量之间的关系式以及微小电阻测量原理,本文设计了可以测量并实时在线显示金属丝杨氏模量的实验装置.当金属丝被拉伸而引起电阻微小变化时,经过两级集成运算放大电路放大、模/数转换、单片机采集、计算后,在显示屏上就可以实时显示杨氏模量的大小.利用本装置测量了直径为0.201 mm的钢丝和直径为0.269 mm的康铜丝,其测量数据和数据处理结果表明,此杨氏模量仪测得的金属丝杨氏模量具有不大于0.3%的相对误差,精度高,且操作简单、测量时间短,为快速测量金属丝杨氏模量提供了一个可行的方法.     

用近距转镜式杨氏模量仪测量金属丝的杨氏模量

本文主要研究用数显近距转镜测量金属丝杨氏模量的方法,其测量方法的关键在于对金属丝的微小长度变化量的精确测量,即光杠杆法。光杠杆法可以实现非接触式的放大测量,具有直观、简便和精确度高等特点,在物理实验教学中经常被采用,是测量金属丝杨氏模量的理想方法。     

金属丝杨氏模量的RLC串联交流谐振测法研究

利用RLC串联谐振电路可以高精度测量电感的原理,将其用于测量金属丝的杨氏模量。将磁棒固定在待测金属丝上,其一部分放在螺线管内部,并用自制的密绕长螺线管代替RLC串联谐振电路中的电感。外力作用下金属丝的伸长会引起螺线管内磁棒的长度的变化,从而引起螺线管电感的改变。因此可以通过测量螺线管的电感的变化实现金属丝细小伸长量的测量。该方法简单易行,测量精确度高,具有一定的实用价值和良好的应用前景。     

组合光学法测量物体微小长度变化

装置运用平面反射和夫琅禾费单缝衍射规律,以波长为650 nm的半导体激光器为工作光源,入射光经可转动的平面镜发生反射,再通过夫琅禾费单缝发生衍射。被测材料发生微小长度变化时,平面镜被推动,从而转过微小角度θ,反射光线相应地转过2θ,实现了对微小长度变化量的第一次放大。反射光线通过夫琅禾费单缝产生衍射,衍射条纹线性放大了反射光线的位置变化,实现了对微小长度变化量的第二次放大。用光强分布测定仪对衍射条纹的位置进行精细测量,就可以得到被测材料长度的微小变化量。     

直流双臂电桥在测定金属杨氏模量中的应用

本阐述了QJ44型直流双臂电桥的适用范围及测量原理,将对长度及长度增量表示的金属杨氏模量公式换算成以电阻及电阻增量表示的杨氏模量公式。从而通过测量金属丝拉伸前后的电阻值,计算出金属杨氏模量。     

二光点式光杠杆

在普通物理力学实验中，经常会采用光杠杆望远镜尺组去测量物体微小长度的变化量．例如在拉伸法测量金属丝的杨氏模量实验和测量金属棒的线膨胀系数实验中就用到它们．然而，光杠杆望远镜尺组的成套设备价格昂贵(近千元)，一般学校若想用它来进行实验比较困难．下面介绍笔者设计的一种暂时称为“二光点式光杠杆”的装置，用它同样可以测量物体微小长度的变化量，它的精确度可以和光杠杆望远镜尺组相比美，而且它还具有成本较低(不足二十元)、易于制作、容易调节等优点。     

用螺旋电桥法测微小长度

以螺旋测微器为基础并加以改进,将微小长度放大并转换为电阻值,通过单臂惠斯通电桥再次放大并测量阻值,从而求得待测物体的长度。与传统螺旋测微器相比,高线性电阻和高灵敏度的惠斯通电桥的使用,使得测量精度和灵敏度有较大提高     

劈尖干涉法测金属丝杨氏模量

设计了一种夹角能变化的劈尖干涉装置,精确的测量了金属丝的微小伸长量,从而计算出该金属丝的杨氏模量.     

金属丝电阻应变管

金属导线在机械应变作用下发生电阻变化的现象称为应变/电阻效应。是开耳芬于1856年所发现的.电阴应变片的工作正是基于这种物理效应.一条长为L,初始电阻为Ro的金属丝.在力作用下长度变化若为△L,贝其电阻变化△R=Ro·G·(△L/L),式中△L/L=ε,称为应变,常用微应变(με)作单位;G为应变系数,大小因材料而异,一般金属材料,G=2.0.电阻应变片在力、应变和压力测试领域得到广泛应用. 本文所述金属丝电阻应变管是应变/电阻效应的新应用,它是将金属丝(或膜)制作在弹性簿壁管上,而不是象应变片那样制作在平面衬底上.在金属的或非金属的管子上…     

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。     

弹性模量千分表测量方法的建立

为建立一种借助千分表测量杨氏弹性模量高精度的方法,本研究通过千分表精准测量样品受力后其微小长度变化量,进而测得其杨氏弹性模量。对所测的数据经计算分析,结果表明该方法精度高,测量结果可靠。与光杠杆法测量样品微小长度这一传统方法相比,仪器构造简单,实验现象直观,操作简便。     

基于电加热法的金属丝杨氏模量温度特性测量

利用电加热方法实现金属丝温度变化,利用数字显微镜测量金属丝在不同温度和拉力情况下准确的拉伸长度数值,最终计算得到的金属丝杨氏模量和温度之间成线性递减关系。     

一种基于单缝衍射的杨氏模量测定方法

简述了杨氏模量的定义,解释了夫琅禾费单缝衍射测量狭缝宽度的原理,设计了一种把金属丝长度变化转化为等量的狭缝宽度变化的简易装置.然后利用单缝衍射测定了金属丝的杨氏模量.实验证明,测量结果准确度较高.     

铜金属变温四端电阻实验仪

本文首次使用了数显温度可控的功率电阻作为铜金属丝的加热源,在实验中采用了双臂电桥、铜金属丝的四端电阻接线方式,不仅实现了铜金属丝的温度可控性和实时测量性,而且将铜金属温度系数的测量精度提高到3%以内.     

基于千分表的金属丝杨氏模量测量

本文介绍了利用千分表测量金属丝的杨氏模量的方法.该方法针对常见的拉伸法测量金属丝杨氏模量的不足,提出用千分表取代光杠杆装置,来测量金属丝受到拉伸时的微小伸长量.实验研究和分析发现,相比于常用的光杠杆法,用千分表测量的3种不同金属丝材料的微小伸长量,可以提高精度3个数量级;需要测量的相关物理量减少了两个,使杨氏模量的测量精度提高一个数量级.该方法还具有装置简单,测量快速和结果准确等突出优点.     

金属丝杨氏模量测量装置的设计

基于迈克尔逊干涉原理设计了金属丝杨氏模量的测量装置。在金属丝上施加持续而又均匀增加的力,引起金属丝细微伸长,通过灵敏杠杆带动移动镜的移动,从而引起光屏上干涉圆环数目的变化;用一种光电传感器捕捉干涉圆环的光强信号,将光信号转换为电信号,再通过模数转换,精确算出干涉圆环的条数,就可以实现对金属丝微小伸长量的测量。采用Origin软件处理实验数据,避免了人为因素所造成的误差,智能化计算出金属丝的杨氏模量。     

差动式电感测量金属丝杨氏模量

基于铁芯在差动式电感线圈中移动使线圈的电感值发生变化从而表征微小位移的原理设计了测量金属丝杨氏模量的新型实验装置。通过砝码给金属丝施加一定的力导致金属丝伸长,金属丝在伸长时使固定在它上面的铁芯在线圈中移动,从而使差动线圈1和差动线圈2的电感值发生变化。利用铁芯移动距离与电感变化之间的关系得到金属丝的伸长量,将金属丝的伸长量代入公式计算得到金属丝的杨氏模量。