CN203414361U - 一种基于霍尔效应的杨氏模量测量仪 - Google Patents
一种基于霍尔效应的杨氏模量测量仪 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于霍尔效应的杨氏模量测量仪，包括磁场装置，其特征是：所述磁场装置中间位置设置有霍尔传感器，所述霍尔传感器连接霍尔电压表，所述霍尔电压表与所述磁场装置之间设置有悬挂的金属丝，所述金属丝的下端设置有砝码，所述霍尔传感器固定在所述金属丝上。本实用新型采用霍尔传感器采集磁场变化而产生的电压变化信号，然后通过数模转换器和单片机对信号处理，利用液晶显示屏精确地读出数据，这大大提高了实验的精确度。安装简单易操作：霍尔效应测量杨氏模量的方法只需要一个霍尔传感器、一对磁铁、一个数模转换器、单片机和液晶显示屏即可，克服了传统方式中调光路的繁琐过程，使实验变得简单易操作，效率高，大大节省了实验时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测量仪，具体地讲，涉及一种基于霍尔效应的杨氏模量测量仪。
背景技术
杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。其物理意义是当金属丝悬挂重物或者受到某一拉力时，单位长度所对应的伸长量。金属丝的伸长量普遍较小，所以一般工具不易准确测量。常见的测量方法是采用光杠杆法，将金属丝的伸长量通过反射的形式进行放大，但这种方法调节非常麻烦，测量过程中还会引入其他误差。
现有的拉伸法测金属钢丝的杨氏模量是利用了光杠杆的原理，在拉力的作用下金属丝将伸长 
，光杠杆M的主杆尖脚也随着圆柱体一道下降，使主杆转过一角度
。用射灯R和标尺S测得
角，即可以算出
，再利用螺旋测微计和卡尺等测出相应的物理量，即可以计算出杨氏模量。一方面该方法中测量的物理量较多，也利用了很多近似公式，使实验结果误差较大；同时在调解光杠杆光路的过程中很难找将光路调至合适的位置，大大的增加了实验的难度，测量效率低、误差大。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于霍尔效应的杨氏模量测量仪，提高了测量精确度，安装简单，操作简单。
本实用新型采用如下技术方案实现发明目的：
一种基于霍尔效应的杨氏模量测量仪，包括磁场装置，其特征是：所述磁场装置中间位置设置有霍尔传感器，所述霍尔传感器连接霍尔电压表，所述霍尔电压表与所述磁场装置之间设置有悬挂的金属丝，所述金属丝的下端设置有砝码，所述霍尔传感器固定在所述金属丝上。
作为对本技术方案的进一步限定，所述磁场装置为两块相同的平行磁铁。
作为对本技术方案的进一步限定，所述霍尔电压表包括单片机、数模转换器和显示屏。
作为对本技术方案的进一步限定，所述显示屏为液晶显示屏。
作为对本技术方案的进一步限定，所述金属丝为钢丝、铁丝或铜丝。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型采用霍尔传感器采集磁场变化而产生的电压变化信号，然后通过数模转换器和单片机对信号处理，利用液晶显示屏精确地读出数据，这大大提高了实验的精确度。安装简单易操作，霍尔效应测量杨氏模量的方法只需要一个霍尔传感器、一对磁铁、一个数模转换器、单片机和液晶显示屏即可，克服了传统方式中调光路的繁琐过程，使实验变得简单易操作，效率高，大大节省了实验时间。
附图说明
图1为本实用新型优选实施例的原理方框图。
图中，1、霍尔传感器，2、磁铁，3、金属丝，4、砝码，5、霍尔电压表。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本实用新型作更进一步的详细说明
参见图1，所述磁场装置中间位置设置有霍尔传感器1，所述霍尔传感器1连接霍尔电压表5，所述霍尔电压表5与磁铁2之间设置有悬挂的金属丝3，所述金属丝3的下端设置有砝码4，所述霍尔传感器1固定在所述金属丝3上。
所述磁场装置为两块相同的平行磁铁2。
所述霍尔电压表5包括单片机、数模转换器和显示屏。
所述显示屏为液晶显示屏。
所述金属丝3为钢丝、铁丝或铜丝。
本实用新型的工作流程为：将霍尔传感器1固定在待测金属丝3上，并置于两块完全相同的磁铁2中间，金属丝上端固定，当在其下端悬挂砝码4时金属丝3就会受到砝码的拉力，而发生形变，带动霍尔传感器上下移动。此时霍尔传感器1将感应梯度磁场中不同位置处的磁场，来精确采集金属丝3形变而产生的变化数据，然后霍尔传感器1将采集的数据通过线路传递给霍尔电压表5，霍尔电压表5中的单片机和数模转换器智能处理数据后在显示屏上显示出电压变化，最终计算出杨氏模量。
当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于霍尔效应的杨氏模量测量仪，包括磁场装置，其特征是：所述磁场装置中间位置设置有霍尔传感器，所述霍尔传感器连接霍尔电压表，所述霍尔电压表与所述磁场装置之间设置有悬挂的金属丝，所述金属丝的下端设置有砝码，所述霍尔传感器固定在所述金属丝上。
2.根据权利要求1所述的基于霍尔效应的杨氏模量测量仪，其特征是：所述磁场装置为两块相同的平行磁铁。
3.根据权利要求1所述的基于霍尔效应的杨氏模量测量仪，其特征是：所述霍尔电压表包括单片机、数模转换器和显示屏。
4.根据权利要求3所述的基于霍尔效应的杨氏模量测量仪，其特征是：所述显示屏为液晶显示屏。
5.根据权利要求1-4之一所述的基于霍尔效应的杨氏模量测量仪，其特征是：所述金属丝为钢丝、铁丝或铜丝。
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| CN201320562757.0U CN203414361U (zh) | 2013-09-11 | 2013-09-11 | 一种基于霍尔效应的杨氏模量测量仪 |
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| CN (1) | CN203414361U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106153670A (zh) * | 2016-09-22 | 2016-11-23 | 济南大学 | 一种基于霍尔效应的线膨胀系数测量仪 |
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2013
- 2013-09-11 CN CN201320562757.0U patent/CN203414361U/zh not_active Expired - Fee Related
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