一种可拆卸的基于电阻应变式压力传感器的教学装置

本技术涉及实验教学设备。更具体地，涉及一种简易的、可拆卸的基于电阻应变式压力传感器的教学装置。

背景技术：

1、基于应变式电阻压力传感器的称重衡器可以实现压力和电压之间的转换，利用应变式电阻压力传感器中压力和电压在一定范围内的线性函数关系，可以通过输出电压的大小得到未知物体的质量。由于电阻应变式压力传感器在生产和生活中都有广泛的应用，因此在《大学物理实验》课程中对电阻应变式压力传感器的基本原理和变换特性的教学具有重要意义。

2、现有的电阻应变式压力传感器基本原理和变换特性研究的教学装置基本是一体式的。这些教学装置所涉及的电路都非常复杂，并且所有电路都集成于一体式教学装置的内部。由于所有电路都设计在教学装置内部，既导致仪器体积较大、维修不便，又不利于学生在实验中观察和理解各部分电路的结构的作用。并且，这样的教学装置内部电路结构过于复杂，学生通过前期的理论学习和实验操作都不能很好地理解电阻应变式压力传感器的基本原理和变换特性，导致教学效率低下。

3、基于上述原因，本实用新型提出一种简易的可拆卸的基于电阻应变式压力传感器的教学装置，涉及的教学装置不仅原理简单、可拆卸，而且维修方便、配件易得、能够方便更换定值电阻与应变电阻，满足教学需求，提高教学效率。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供了一种简易的可拆卸的基于电阻应变式压力传感器的教学装置解决了现有技术的缺点。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种基于电阻应变式压力传感器的教学装置，包括悬臂梁电阻安装座、信号放大部分和电压表；

4、所述悬臂梁电阻安装座上开设有两组安装槽分别为第一安装槽和第二安装槽，每组安装槽开设两个电阻槽；且两组所述安装槽关于所述悬臂梁电阻安装座的轴线对称，所述电阻槽通过预埋导线依次首尾连接；所述电阻槽内设置有可拆卸电阻，所述可拆卸电阻构成电桥结构；

5、所述电桥结构的输入端与电源连接；所述电桥结构的输出端与所述信号放大部分的输入端连接；所述信号放大部分的输出端与所述电压表连接。

6、所述第一安装槽内设置有第一电阻、第三电阻，所述第二安装槽内设置有第二电阻、第四电阻；所述第一电阻和第二电阻的第一连接点，第三电阻和第四电阻的第二连接点为所述电桥结构的输出端；所述第一电阻和第四电阻的第三连接点和所述第二电阻和所述第三电阻的第四连接点为输入端。

7、所述第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻中至少有一个是电阻应变片。

8、所述悬臂梁电阻安装座上表面设置有承重盘。

9、所述悬臂梁电阻安装座的悬臂梁设置有通孔。

10、所述信号放大部分，包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一运算放大器；其中，

11、第五电阻一端接入第一运算放大器的反相输入端，另一端接电桥输出端；

12、第六电阻一端接入第一运算放大器的正相输入端，另一端接电桥另一输出端；

13、第七电阻一端接入第一运算放大器的反相输入端，另一端接第一运算放大器的输出端；

14、第八电阻一端接入第一运算放大器的正相输入端，另一端接地。

15、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开了一种基于电阻应变式压力传感器的教学装置，在电阻安装座设置有电阻安装槽，构成电桥的电阻是可拆卸的。在实验教学过程中，根据教学情况能够方便更换定值电阻与应变电阻，满足教学需求，提高教学效率；同时，由于便于拆卸，利用不同电阻组合，便于压力传感器的基本原理讲解、不同电桥电路灵敏度的比较、压力传感器的压力-电压变换特性研究。

技术特征：

1.一种基于电阻应变式压力传感器的教学装置，其特征在于，包括悬臂梁电阻安装座(5)、信号放大部分(7)和电压表(8)；

2.根据权利要求1所述的一种基于电阻应变式压力传感器的教学装置，其特征在于，所述第一安装槽内设置有第一电阻(1)、第三电阻(3)；所述第二安装槽内设置有第二电阻(2)、第四电阻(4)；所述第一电阻(1)和第二电阻(2)的第一连接点，第三电阻(3)和第四电阻(4)的第二连接点为所述电桥结构的输出端；所述第一电阻(1)和第四电阻(4)的第三连接点和所述第二电阻(2)和所述第三电阻(3)的第四连接点为输入端。

3.根据权利要求2所述的一种基于电阻应变式压力传感器的教学装置，其特征在于，所述第一电阻(1)、第二电阻(2)、第三电阻(3)、第四电阻(4)中至少有一个是电阻应变片。

4.根据权利要求3所述的一种基于电阻应变式压力传感器的教学装置，其特征在于，所述悬臂梁电阻安装座(5)上表面设置有承重盘(6)。

5.根据权利要求1或权利要求4所述的一种基于电阻应变式压力传感器的教学装置，其特征在于，所述悬臂梁电阻安装座(5)的悬臂梁设置有通孔。

6.根据权利要求1所述的一种基于电阻应变式压力传感器的教学装置，其特征在于，所述信号放大部分(7)，包括：第五电阻(10)、第六电阻(11)、第七电阻(12)、第八电阻(13)、第一运算放大器(14)；其中，

技术总结
本技术公开了一种可拆卸的基于电阻应变式压力传感器的教学装置，涉及实验教学设备技术领域，该装置包括悬臂梁电阻安装座、信号放大部分和电压表；悬臂梁电阻安装座上开设有两组安装槽，每组安装槽开设两个电阻槽；且两组所述安装槽关于所述悬臂梁电阻安装座的轴线对称，所述电阻槽通过预埋导线依次首尾连接；所述电阻槽内设置有可拆卸电阻构成电桥结构；电桥的输出通过信号放大部分显示到电压表。该装置可拆卸、配件易得、维修方便，且原理简单，可实现多种教学目的，包括：不同电桥电路灵敏度的比较、压力传感器的基本原理讲解、压力传感器的压力‑电压变换特性研究。

技术研发人员：江琴,毛欣,刘青松,许罗鹏
受保护的技术使用者：中国民用航空飞行学院
技术研发日：20230802
技术公布日：2024/1/25