一种弹性物体压敏电阻测量仪的制作方法

文档序号:14815653发布日期:2018-06-30 05:47阅读:497来源:国知局

本实用新型涉及一种电阻测量试验装置,尤其涉及一种弹性物体压敏电阻测量仪。



背景技术:

目前常用的电阻测量方法有——示波器法、万用表法和伏安法,这些方法测量的阻值其实是点对点的阻值,对于像碳纤维毡这种具有弹性的松软物体,采用上述方法测量的阻值误差较大,因此并不适用。

像碳纤维毡一类的弹性松软物体,同时也是新型的高效吸附材料和介电材料。具有高度发达的微孔结构,其吸附容量大,脱附速度快,净化效果好,电阻率较大,并且不同制法具有不同功能。主要用作热的气体或液体和熔融金属滤材、燃料电池、多孔电极、耐腐蚀容器复合材料衬里和复合材料。作为燃料电池多孔电极、作为电容器两极板间的绝缘体以及催化剂载体的碳纤维毡,测量体电阻对材料的性能检测尤为重要。

根据电学理论,物体的电阻:其中:ρ为待测物体的电阻率;l为待测物体的厚度或长度;s为其截面积;V为其体积。通过上式可以看出,如果改变厚度或长度、截面积,其电阻值会发生变化,如果改变它的结构或密度等等,就改变了其电阻率,电阻也会发生相应的变化。当我们把前面的提到的像碳纤维毡这种弹性松软物体应用在燃料电池多孔电极和电容器两极板间的绝缘体,它的厚度或长度、截面积以及它的结构或密度等等都会发生变化,电阻值也会发生变化。所以准确的测量其电阻值,对于更好的发挥的其应用作用非常重要。



技术实现要素:

本实用新型提供了一种弹性物体压敏电阻测量仪,能够测量快速、准确地测量出弹性松软物体的电阻,装置结构简单,操作方便。

为了达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案实现:

一种弹性物体压敏电阻测量仪,包括铜板一、铜板二、滑轮组一、滑轮组二、拉线一、拉线二、转向定滑轮一、转向定滑轮二、托盘一、托盘二、砝码及惠斯通电桥;所述铜板一和铜板二竖直并列设置,铜板一的外侧设有滑轨一,滑轨一能够沿滑轮组一的滑道水平滑动;铜板二的外侧设滑轨二,滑轨二能够沿滑轮组二的滑道水平滑动;铜板一的两端分别与对应拉线一的一端固定连接,拉线一的另一端绕过对应的转向定滑轮一后连接托盘一;铜板二的两端分别与对应拉线二的一端固定连接,拉线二的另一端绕过对应的转向定滑轮二后连接托盘二;托盘一和托盘二用于放置砝码,在砝码的重力作用下,拉线一和拉线二带动铜板一、铜板二相向运动,铜板一和铜板二之间用于夹持弹性物体;铜板一和铜板二分别通过导线连接惠斯通电桥的接线柱。

还包括底座和多个支柱螺栓,滑轮组一、滑轮组二、转向定滑轮一、转向定滑轮二分别通过支柱螺栓固定在底座上方。

所述支柱螺栓的底部与底座固定连接,顶部通过螺母与滑轮组一、滑轮组二、转向定滑轮一、转向定滑轮二的滑轮架固定连接。

所述滑轮组一、滑轮组二均由2排滑轮组成,每排滑轮包括2对滑轮,2对滑轮的上滑轮和下滑轮之间形成对应滑轨移动的滑道;对应的,滑轨一和滑轨二分别为2个。

所述转向定滑轮一分别设于滑轮组二的外端两侧,托盘一设于2个转向定滑轮一的下方,托盘一两侧分别连接拉线一;所述转向定滑轮二分别设于滑轮组一的外端两侧,托盘二设于2个转向定滑轮二的下方,托盘二两侧分别连接拉线二。

所述拉线一和拉线二为PE-C线、尼龙线或钢线。

所述弹性物体为立方体形状。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

1)提供了一种能够测量快速、准确地测量出弹性松软物体的电阻装置和新的方法;

2)测量装置结构简单,操作方便,适合实验室和科学研究应用。

附图说明

图1是本实用新型所述一种弹性物体压敏电阻测量仪的结构示意图。

图中:1.铜板一 2.铜板二 3.滑轨一 4.滑轨二 5.滑轮组一 6.滑轮组二 7.拉线一 8.拉线二 9.转向定滑轮一 10.转向定滑轮二 11.托盘一 12.托盘二 13.底座 14.支柱螺栓 15.螺母 16.导线 17.惠斯通电桥 18.开关

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明:

如图1所示,本实用新型所述一种弹性物体压敏电阻测量仪,包括铜板一1、铜板二2、滑轮组一5、滑轮组二6、拉线一7、拉线二8、转向定滑轮一9、转向定滑轮二10、托盘一11、托盘二12、砝码及惠斯通电桥17;所述铜板一1和铜板二2竖直并列设置,铜板一1的外侧设有滑轨一3,滑轨一3能够沿滑轮组一5的滑道水平滑动;铜板二2的外侧设滑轨二4,滑轨二4能够沿滑轮组二6的滑道水平滑动;铜板一1的两端分别与对应拉线一7的一端固定连接,拉线一7的另一端绕过对应的转向定滑轮一9后连接托盘一11;铜板二2的两端分别与对应拉线二8的一端固定连接,拉线二8的另一端绕过对应的转向定滑轮二10后连接托盘二12;托盘一11和托盘二12用于放置砝码,在砝码的重力作用下,拉线一7和拉线二8带动铜板一1、铜板二2相向运动,铜板一1和铜板二2之间用于夹持弹性物体;铜板一1和铜板二2分别通过导线16连接惠斯通电桥17的接线柱。

还包括底座13和多个支柱螺栓14,滑轮组一5、滑轮组二6、转向定滑轮一9、转向定滑轮二10分别通过支柱螺栓14固定在底座13上方。

所述支柱螺栓14的底部与底座13固定连接,顶部通过螺母15与滑轮组一5、滑轮组二6、转向定滑轮一9、转向定滑轮二10的滑轮架固定连接。

所述滑轮组一5、滑轮组二6均由2排滑轮组成,每排滑轮包括2对滑轮,2对滑轮的上滑轮和下滑轮之间形成对应滑轨移动的滑道;对应的,滑轨一3和滑轨二4分别为2个。

所述转向定滑轮一9分别设于滑轮组二6的外端两侧,托盘一11设于2个转向定滑轮一9的下方,托盘一11两侧分别连接拉线一7;所述转向定滑轮二10分别设于滑轮组一5的外端两侧,托盘二12设于2个转向定滑轮二10的下方,托盘二12两侧分别连接拉线二8。

所述拉线一7和拉线二8为PE-C线、尼龙线或钢线。

所述弹性物体为立方体形状。

本实用新型所述一种弹性物体压敏电阻测量仪的工作原理是:通过改变加在托盘一、二11、12上砝码的重量,进而改变具有立方体形状的弹性物体所受的压力。不同的压力大小,可使弹性物体产生不同的形变,其阻值也会发生相应变化。如果将具有立方体形状的弹性物体两端的压力按照正增长的规律逐渐增加,那么相应的阻值就会发生按一定规律的变化。通过测量,就可以得到其电阻阻值与压力之间的线性关系。

以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例】

本实施例中,先制作弹性物体压敏电阻测量仪;

首先在底座13上钻孔,将支柱螺栓14的底部伸入孔中用强力胶粘合,使支柱螺栓14竖直固定在底座13上。将滑轮组一5、滑轮组二6、转向定滑轮一9、转向定滑轮二10的滑轮架用螺母15和垫片固定在对应的支柱螺栓14的上部,滑轮架由铜片制成,作为稳固滑轮的支撑体,滑轮通过转轴可转动地固定在滑轮架中。将铜板一1、铜板二2外侧的2个滑轨一3和滑轨二4分别放入对应的滑轮组一5、滑轮组二6由滑轮组成的滑道内。

铜板一1、铜板二2的两端分别连接拉线一7、拉线二8,拉线一7、拉线二8的作用是传递由砝码产生的拉力使铜板一1和铜板二2之间的距离逐渐变小,转向定滑轮一9和转向定滑轮二10用于改变拉线一7和拉线二8的受力方向,将砝码的竖直作用力改变为水平方向的作用力,绕过转向定滑轮一9后的拉线一7的末端连接托盘一11,绕过转向定滑轮二10后的拉线二8的末端连接托盘二12;

将铜板一1和铜板二2分别通过导线16与惠斯通电桥17上对应的接线柱连接。

以测碳纤维毡电阻为例,先将惠斯通电桥17机械调零,完成后闭合开关18,将铜板一1和铜板二2直接连接在一起,测其阻值为R1;

将待测的正方体形状的碳纤维毡置于铜板一1和铜板二2之间,把砝码放在托盘一11和托盘二12上;在砝码的重力作用下,拉线一7和拉线二8分别带动对应铜板一、二1、2相向移动,滑轨一3和滑轨二4在对应的滑轮组一5和滑轮组二6的滑道中移动,起导向作用,保证铜板一1和铜板二2在移动过程中始终为平行状态。

由于铜板一1、铜板二2的间距发生变化,碳纤维毡受压使厚度、体积和体积等结构形状发生变化,待铜板一1和铜板二2停止移动后,便可以通过惠斯通电桥17的电阻箱显示屏的读数得到电阻值。

通过本实用新型所述一种弹性物体压敏电阻测量仪还可以得到压力和阻值之间的对应关系。

具有立方体形状的弹性松软物体电阻的阻值与结构和形状有关,物体的电阻:其中:ρ为待测物体的电阻率;l为待测物体的厚度或长度;s为其截面积;V为其体积。

通过改变加在弹性物体上作用力即压力,改变其厚度、面积、体积以及密度,使得其电阻发生变化。通过实验规律得出:R=K×F+b,其中R为具有立方体形状的弹性物体电阻的阻值,F为加在其上的作用力及压力,K、b是两个常数。该公式反映出加在具有立方体形状的弹性物体的作用力与该物体电阻的阻值之间的线性关系。

本实施例中,通过实验测得b=7.552,那么就有:R=7.552-0.01518×F。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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