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电测法测量杨氏模量仪制作与原理研究任务书

 2020-07-02 10:07  

1. 毕业设计(论文)的内容和要求

随着现代电子技术的发展,一些传统的测量方法发生了根本性的变化。在普通的大学物理实验中,惠斯登单臂电桥主要用来做测量电阻的工作,在工业测量中,惠斯登单臂电桥则是普遍使用的仪器。本毕业设计要完成的实验装置主要是通过电阻应变片的引入,拓宽惠斯登单臂电桥的应用,使其能够测量微小位移,从而快速测量杨氏模量。我们知道将电阻应变片贴在悬挂梁上可以测量重量是基于悬挂梁受力形变与电阻值变化成线性关系。因此,从原理说桥梁的微小形变与电阻值变化也是线性关系。只要测量电阻值变化情况就可以知道相应位移值。但是不同材料的桥梁形变不同。因此,完成的装置必须首先定标,也就是找到受力与位移变化关系。为此可以通过测量已知杨氏模量的钢丝受力与位移关系标定该桥梁受力与微小形变的关系。测出相应变化系数。这样定标后的该装置就可以用来测量各种钢丝的杨氏模量了。

设计要完成的装置主要包括(1)固定悬挂梁的支架与悬挂梁。由电阻应变片组成的桥式电路贴在悬挂梁上。当梁上挂重物时,由于桥式电路一个臂电阻变化使得回路电信号变化。(2)数据采集与处理系统。将收集的变化电信号通过a/d转换器转变为单片机能处理的数字信号,数据处理系统主要是单片机系统,用c语言将测量重量和测量微小位移的程序编好放入单片机中,并将各个接口的驱动程序放入单片机中,实现数据处理。(3)数据显示系统。负责将单片机处理的结果通过输出设备比如液晶显示器显示出来。这里直接实时显示各受力值与相应位移量。实验人员通过记录这些数据,利用作图法就可以求出被测量钢丝的杨氏模量。要求通过对实际测量数据分析,将测量结果与传统光杠杆测量法(逐差法处理)结果进行比较。分析方法的优缺点。

要求1、查找有关本论文的文献资料,了解整个测量系统主要功能各模块涉及的技术知识。学习电阻应变片压力传感器应用技术与控制回路的电子设计技术。学习单片机以及液晶显示器的使用技术,完成开题报告;

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2. 参考文献

[01]马文蔚等 物理学原理在工程技术中的应用(第三版)[m]北京:高等教育出版社2006

[02] 张志通 电阻应变传感器的补偿技术[j] 北华航天工业学院.2009.2

[03] 杨全琪等 基于电阻应变片的扭矩测量方法研究[j] 中北大学信息与通信工程学院. 课程教育研究(新教师教学) 2014 第11期

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3. 毕业设计(论文)进程安排

起讫日期

设计(论文)各阶段工作内容

17.12.25至16.1.15

查找相关的文献资料,了解本装置设计技术有关理论。写出开题报告

18.1.16至18.3.16

学习C语言(或者是汇编语言)的编写程序的方法。学习测量回路的电子设计技术。学习单片机、传感器等的使用技术。完成英文翻译。

18.3.17至18.4.5

完成系统功能模块划分与电路设计,开始购置需要的各个硬件装置与电子元件

18.4.6至18.5.2

完成毕业设计装置的制作。并对完成的装置进行综合调试与试运行。

18.5.3至18.5.15

对设计的装置进行测试与分析实验结果并且完善与改进系统功能。要求系统有一定的实际使用效果。

18.5.16至18.5.31

整理毕业设计的图表、资料和程序等。并且完成论文初稿

18.6.1至18.6.7

完成论文改稿;准备答辩。

18.6.至18.6.10

做好答辩PPT等 ;参加答辩。

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