一種基于霍爾效應的楊氏模量測量儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于霍爾效應的楊氏模量測量儀，包括磁場裝置，其特征是：所述磁場裝置中間位置設置有霍爾傳感器，所述霍爾傳感器連接霍爾電壓表，所述霍爾電壓表與所述磁場裝置之間設置有懸掛的金屬絲，所述金屬絲的下端設置有砝碼，所述霍爾傳感器固定在所述金屬絲上。本實用新型采用霍爾傳感器采集磁場變化而產(chǎn)生的電壓變化信號，然后通過數(shù)模轉換器和單片機對信號處理，利用液晶顯示屏精確地讀出數(shù)據(jù)，這大大提高了實驗的精確度。安裝簡單易操作：霍爾效應測量楊氏模量的方法只需要一個霍爾傳感器、一對磁鐵、一個數(shù)模轉換器、單片機和液晶顯示屏即可，克服了傳統(tǒng)方式中調光路的繁瑣過程，使實驗變得簡單易操作，效率高，大大節(jié)省了實驗時間。
【專利說明】一種基于霍爾效應的楊氏模量測量儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及ー種測量儀，具體地講，涉及一種基于霍爾效應的楊氏模量測量儀。
【背景技術】
[0002]楊氏模量是描述固體材料抵抗形變能力的物理量。其物理意義是當金屬絲懸掛重物或者受到某一拉カ時，単位長度所對應的伸長量。金屬絲的伸長量普遍較小，所以一般エ具不易準確測量。常見的測量方法是采用光杠桿法，將金屬絲的伸長量通過反射的形式進行放大，但這種方法調節(jié)非常麻煩，測量過程中還會引入其他誤差。
[0003]現(xiàn)有的拉伸法測金屬鋼絲的楊氏模量是利用了光杠桿的原理，在拉カ的作用下金屬絲將伸長Ai ,光杠桿M的主桿尖腳也隨著圓柱體一道下降，使主桿轉過一角度 用射燈R和標尺S測得ュ角，即可以算出，再利用螺旋測微計和卡尺等測出相應的物理量，即可以計算出楊氏模量。一方面該方法中測量的物理量較多，也利用了很多近似公式，使實驗結果誤差較大；同時在調解光杠桿光路的過程中很難找將光路調至合適的位置，大大的増加了實驗的難度，測量效率低、誤差大。
實用新型內容
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種基于霍爾效應的楊氏模量測量儀，提高了測量精確度，安裝簡單，操作簡單。
[0005]本實用新型采用如下技術方案實現(xiàn)發(fā)明目的：
[0006]一種基于霍爾效應的楊氏模量測量儀，包括磁場裝置，其特征是：所述磁場裝置中間位置設置有霍爾傳感器，所述霍爾傳感器連接霍爾電壓表，所述霍爾電壓表與所述磁場裝置之間設置有懸掛的金屬絲，所述金屬絲的下端設置有砝碼，所述霍爾傳感器固定在所述金屬絲上。
[0007]作為對本技術方案的進ー步限定，所述磁場裝置為兩塊相同的平行磁鐵。
[0008]作為對本技術方案的進ー步限定，所述霍爾電壓表包括單片機、數(shù)模轉換器和顯示屏。
[0009]作為對本技術方案的進ー步限定，所述顯示屏為液晶顯示屏。
[0010]作為對本技術方案的進ー步限定，所述金屬絲為鋼絲、鐵絲或銅絲。
[0011]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是：本實用新型采用霍爾傳感器采集磁場變化而產(chǎn)生的電壓變化信號，然后通過數(shù)模轉換器和單片機對信號處理，利用液晶顯示屏精確地讀出數(shù)據(jù)，這大大提高了實驗的精確度。安裝簡單易操作，霍爾效應測量楊氏模量的方法只需要ー個霍爾傳感器、一對磁鐵、ー個數(shù)模轉換器、單片機和液晶顯示屏即可，克服了傳統(tǒng)方式中調光路的繁瑣過程，使實驗變得簡單易操作，效率高，大大節(jié)省了實驗時間?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型優(yōu)選實施例的原理方框圖。
[0013]圖中，1、霍爾傳感器，2、磁鐵，3、金屬絲，4、砝碼，5、霍爾電壓表。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和優(yōu)選實施例對本實用新型作更進一步的詳細說明
[0015]參見圖1，所述磁場裝置中間位置設置有霍爾傳感器1，所述霍爾傳感器I連接霍爾電壓表5，所述霍爾電壓表5與磁鐵2之間設置有懸掛的金屬絲3，所述金屬絲3的下端設置有砝碼4，所述霍爾傳感器I固定在所述金屬絲3上。
[0016]所述磁場裝置為兩塊相同的平行磁鐵2。
[0017]所述霍爾電壓表5包括單片機、數(shù)模轉換器和顯示屏。
[0018]所述顯示屏為液晶顯示屏。
[0019]所述金屬絲3為鋼絲、鐵絲或銅絲。
[0020]本實用新型的工作流程為:將霍爾傳感器I固定在待測金屬絲3上，并置于兩塊完全相同的磁鐵2中間，金屬絲上端固定，當在其下端懸掛砝碼4時金屬絲3就會受到砝碼的拉力，而發(fā)生形變，帶動霍爾傳感器上下移動。此時霍爾傳感器I將感應梯度磁場中不同位置處的磁場，來精確采集金屬絲3形變而產(chǎn)生的變化數(shù)據(jù)，然后霍爾傳感器I將采集的數(shù)據(jù)通過線路傳遞給霍爾電壓表5，霍爾電壓表5中的單片機和數(shù)模轉換器智能處理數(shù)據(jù)后在顯示屏上顯示出電壓變化，最終計算出楊氏模量。
[0021]當然，上述說明并非對本實用新型的限制，本實用新型也不僅限于上述舉例，本【技術領域】的普通技術人員在本實用新型的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種基于霍爾效應的楊氏模量測量儀，包括磁場裝置，其特征是:所述磁場裝置中間位置設置有霍爾傳感器，所述霍爾傳感器連接霍爾電壓表，所述霍爾電壓表與所述磁場裝置之間設置有懸掛的金屬絲，所述金屬絲的下端設置有砝碼，所述霍爾傳感器固定在所述金屬絲上。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于霍爾效應的楊氏模量測量儀，其特征是:所述磁場裝置為兩塊相同的平行磁鐵。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于霍爾效應的楊氏模量測量儀，其特征是:所述霍爾電壓表包括單片機、數(shù)模轉換器和顯示屏。
4.根據(jù)權利要求3所述的基于霍爾效應的楊氏模量測量儀，其特征是:所述顯示屏為液晶顯示屏。
5.根據(jù)權利要求1-4之一所述的基于霍爾效應的楊氏模量測量儀，其特征是:所述金屬絲為鋼絲、鐵絲或銅絲。
【文檔編號】G01N3/14GK203414361SQ201320562757
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月11日 優(yōu)先權日:2013年9月11日
【發(fā)明者】邵明輝, 王德利, 方浩, 柳尚明, 徐錫金, 丁夢 申請人:濟南大學