[實用新型]電橋加減特性演示儀

有效

• 申請號: 201220527368.X
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN202871161U
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 胡旭林
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所 22206
• 代理人: 張紹嚴

技術領域

本實用新型涉及機電類，為提供一種電橋加減特性演示儀，尤指一種可以清楚直觀演示電橋的加減特性的電橋加減特性演示儀。?

背景技術

在機械工程、材料工程、電氣自動化等專業中，都需進行電測實驗，但在電測實驗中學生很難理解電橋加減特性的組橋方法，以及一處受力的單點測量、半橋測量和全橋測量的測量技巧方法。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種電橋加減特性演示儀，以解決在電測實驗中的電橋加減特性實驗難于理解的問題。?

本實用新型包括有數值顯示單元、橋式電路顯示單元、試驗構件應變片位置顯示單元及操作單元，其中數值顯示單元在頂部，與橋式電路顯示單元連接；所述操作單元在底部，并分別連接與數值顯示單元、橋式電路顯示單元、試驗構件應變片位置顯示單元，其根據電橋的加減特性，利用大數碼管顯示電橋的輸出應變值，四個小數碼管為四個橋臂的增量電阻變化值，分別用△R1、△R2、△R3、△R4表示，四個橋臂電阻即應變片分別由四個應變片粘貼位置控制按鈕控制，同時在電橋中可通過四個橋臂發光管顯示出電橋的組橋方法。電阻即應變片在構件中粘貼的位置和方向，四個加載按鈕分別代表四個電阻即應變片受力后電阻發生的改變量，每個轉換開關設有遞增和遞減固定三檔電阻，根據電阻即應變片的粘貼的位置和構件受力變形方向是拉伸還是壓縮，轉動四個加載按鈕的遞增或遞減擋，使四個橋臂電阻即應變片受力發生變形時，改變電阻變化，同時四個橋臂的電阻即應變片R1、R2、R3、R4分別產生增量值△R1、△R2、△R3、△R4顯示小數碼管上，表示橋臂電阻受力后阻值發生的變化，同時在大屏幕（數碼管）顯示出應變值。達到可以清楚地觀察到電橋加減特性；?

電橋的輸出特性的關系式為：

如果電阻，則，電橋處于平衡狀態；為電橋的平衡條件，此時如各橋臂電阻產生一微量小增量，分別為?，則可由上式得到電橋輸出電壓為：

式中：U_BD為電橋輸出電壓；

為電阻變化值；

E為常數的彈性模量；

K為靈敏系數；

若用四個電阻應變片作橋臂（其初始電阻值滿足平衡條件），當應變片的電阻發生變化時，根據上式公式得到應變值分別為

?

式中，為四個橋臂受力后產生的應變值。

本實用新型具體包括：數值顯示單元、橋式電路顯示單元、試驗構件應變片位置顯示單元及操作單元，其中：?

數值顯示單元包括應變值顯示模塊與電阻增量值顯示模塊，應變值顯示模塊由大型數碼管組成，橋臂電阻值發生變化的數值通過轉換器把電阻的變化轉換成應變值，顯示于應變值顯示模塊的屏幕上；電阻增量值顯示模塊由四個小數碼管組成，用于顯示四個橋臂電阻即應變片R₁、R₂、R₃、R₄受力后所產生的電阻增量值變化△R₁、△R₂、△R₃、△R₄。

橋式電路顯示單元包括有橋式電路顯示圖樣，其四個橋臂電阻即應變片R₁、R₂、R₃、R₄采用不同顏色的發光管構成，拉伸顯示出紅色、壓縮顯示出綠的，藉此可明顯看出構件在受力后產生變形的方向。?

應變片位置顯示單元包括有試驗構件應變片位置示意圖區、四個受力方向控制按鈕與四個應變片粘貼位置控制按鈕，試驗構件應變片位置示意圖為示意顯示出應變片粘貼位置及受力方向，應變片粘貼位置控制按鈕固定在構件粘貼的指定位置，用于控制四個橋臂電阻即應變片R₁、R₂、R₃、R₄的位置，受力方向控制按鈕用于控制構件的受力方向，其構件的拉伸、壓縮、彎曲、扭轉等，用發光二極管箭頭來表示。?

操作單元包括有電源開關、調零按鈕、加載按鈕、圖形轉換檔及圖形構造開關，四個橋臂電阻即即應變片的阻值是通過四個加載按鈕實現單臂測量、半橋測量、全橋測量的數據顯示，圖形轉換檔與圖形構造開關用于選擇不同的構件以及應變片所粘貼的方向，調零按鈕用于調整四個電阻初始值微小變化，使大屏幕處于零狀態。?

本實驗構件分為兩種：懸臂梁、彎扭組合變形，都是采用發光管制作成?圖形，非常清晰。?