[實用新型]多種電阻式傳感器測量原理及應用綜合物理演示教學裝置

有效

• 申請號: 201220257294.2
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN202650375U
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 林曉瓏;馮毅;翟微微;王方;張佳全
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林;王壽珍

技術領域

本實用新型屬于物理原理演示與應用領域，是一種依據電阻變化測量其它物理量的多種電阻式傳感器測量原理及應用的綜合物理演示教學裝置，通過測量，給出電阻阻值與對應的物理量之間的定量關系及其曲線，從而揭示傳感器的物理原理及其應用。?

背景技術

本實用新型是一種依據電阻變化來測量其它物理量的多種電阻式傳感器測量原理及應用的綜合物理演示教學裝置。裝置能同時演示出應變片、光敏電阻、鉑電阻、磁敏電阻的測量原理及應用，不僅可以提高學生對電阻概念的理解，還能夠使學生對電阻傳感原理的異同及應用有更清晰的認識?？梢酝卣贡究粕闹R結構，了解不同屬性外場，引起電阻值的變化。同時可以拓展出若干在工程技術中的應用，如形變測量、照度檢測、溫度測量、磁場檢測等，有利于激發學生的個性發展，使學生受到科研工作的基本訓練，全面提高學生的科學素養和綜合能力。?

發明內容

本實用新型的目的是提供一種多種電阻式傳感器測量原理及應用的綜合物理演示教學裝置，用來演示四種電阻式傳感器的測量原理及應用，所述的傳感器包括：應變片、光敏電阻、鉑電阻、磁敏電阻。?

根據圖1至圖7所述，該裝置主要由傳感原理演示模塊、液晶顯示屏(3)、單片機系統(15)和鍵盤(7)組成，所述傳感原理演示模塊包括：分別用來定量演示壓力隨應變片電阻值、照度和光敏電阻阻值、溫度和鉑電阻阻值、磁場強度和磁敏電阻阻值之間的關系的電阻與壓力傳感原理演示模塊1、電阻與照度傳感原理演示模塊2、電阻與溫度傳感原理演示模塊4和電阻與磁場傳感原理演示模塊(5)，上述四個傳感原理演示模塊中的傳感器包括：應變片、光敏電阻、鉑電阻和磁敏電阻，所述應變片、光敏電阻、鉑電阻和磁敏電阻分別經電橋電路Ⅰ、偏置電路、電橋電路Ⅱ和電橋電路Ⅲ、在經放大、切換和AD轉換與單片機系統(15)連接，單片機系統(15)裝在控制箱(6)中，電阻與壓力、電阻與照度、電阻與溫度、電阻與磁場四個傳感原理演示模塊和液晶顯示屏3及鍵盤7安裝在平臺(14)上。?

所述的電阻與壓力傳感原理演示模塊1安裝在位于控制箱6頂面的平臺14上，該模塊由應變片Ⅰ9、應變片Ⅱ13、懸臂梁12、砝碼托盤10、砝碼11、懸臂梁支座8構成，懸臂梁支座8固定在平臺14上，懸臂梁12固定在懸臂梁支座8上，應變片Ⅰ9和應變片Ⅱ13用?粘貼的方法固定在懸臂梁12的上、下兩面構成半橋電路的兩個變化電阻，懸臂梁12的端部安裝有砝碼托盤10，在砝碼托盤10上放置不同重量砝碼11時，懸臂梁12變形量不同，導致應變片Ⅰ9和應變片Ⅱ13的電阻發生變化，使得其和兩個固定電阻組成的半橋電路輸出電壓值不同。輸出電壓值經單片機系統15處理轉換成電阻后由液晶顯示屏3顯示出來，砝碼11重量通過鍵盤7輸入至單片機系統15，這樣可以定量演示出壓力隨每個應變片電阻值之間的變化關系，由液晶顯示屏(3)顯示出壓力隨應變片電阻值之間的關系曲線。?

所述的電阻與照度傳感原理演示模塊2安裝在位于控制箱6頂面的平臺14上，該模塊由溴鎢燈20、燈磁座19、調壓器17、溴鎢燈控制開關16、光敏電阻23、照度傳感器24、由暗箱座18與暗箱上蓋21組成的暗箱等構成。溴鎢燈20與安裝在平臺14上的溴鎢燈控制開關16和調壓器17連接，溴鎢燈20固定在燈磁座19上，并一同固定在暗箱座18的端部，照度傳感器24的中心與溴鎢燈20的燈絲等高同軸放置，固定在暗箱座18的尾部，光敏電阻23和照度傳感器24共面固定在光敏電阻固定座22上，溴鎢燈20及燈磁座(19)、光敏電阻23、照度傳感器24均安裝在暗箱內，防止雜散光的影響，調壓器17固定在平臺14上，用調壓器(17)不斷改變溴鎢燈20的輸入電流，使光敏電阻(23)處的光照強度變化，光敏電阻的變化經單片機系統15處理轉換成電阻由液晶顯示屏3顯示，用照度傳感器24測量光敏電阻23處的照度值，經單片機系統15處理后，定量演示出照度和光敏電阻23阻值之間的變化關系及由液晶顯示屏3顯示出照度和光敏電阻23阻值之間的關系曲線。?