弹性模量的伸长法测量装置的制作方法

本实用新型属于物理测量领域，涉及一种弹性模量的伸长法测量装置。

背景技术：

光纤位移传感器为传光型光纤传感器，光纤在传感器中起到光的传输作用，光纤位移传感器中有两支多模光纤分别用于光源发射及接收。

lcd液晶显示器是liquidcrystaldisplay的简称，lcd的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器(microcontrollerunit)，常用英文字母的缩写mcu表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。单片机是靠程序运行的，并且可以修改。本领域技术人员无需创造性劳动就可以通过不同的程序实现不同的功能，通过程序，用单片机可以方便的控制led灯、数码管点亮和电动机的转速，可以方便的产生各种随机数字并进行运算。通过程序可以实现产品的高智能，高效率，以及高可靠性。目前单片机控制液晶显示器lcd1602的程序已经很成熟，普遍应用在各个领域中。

技术实现要素：

在传统伸长法测量弹性模量时需使用光杠杆测量金属丝的伸长量，光杠杆法测伸长量比较麻烦，精度也较差，本实用新型的目的在于设计一种结构简单、使用方便、精度较高、造价低廉的弹性模量的伸长法测量装置，可用于金属丝弹性模量的测量。

为实现上述目的，本实用新型包括底部固定圆盘(1)、支杆(2)、光纤位移传感器(3)、光纤固定架(4)、顶部固定架(5)、螺丝夹(6)、金属丝(7)砝码(8)、砝码托(9)、电源端子(10)、单片机最小系统(11)、液晶显示器(12)，其特征是：支杆(2)有2根，底部固定圆盘(1)水平放置，2根支杆(2)互相平行，2根支杆(2)的下端固定在底部固定圆盘(1)上，2根支杆(2)的上端固定在顶部固定架(5)上，光纤固定架(4)固定在支杆(2)的左侧支杆上，光纤位移传感器(3)的上端固定在光纤固定架(4)的右端，砝码托(9)的上部分为金属杆，下部分为金属盘，砝码托(9)的金属杆、金属盘焊接在一起，螺丝夹(6)有两个，一个螺丝夹(6)的上端固定在顶部固定架(5)上，下端可以夹住金属丝(7)的上端，另一个螺丝夹(6)的下端固定在砝码托(9)金属杆的上端，上端可以夹住金属丝(7)的下端，砝码(8)沿着半径方向有一个豁孔，将豁孔穿过砝码托(9)的金属杆可以将砝码(8)放置在砝码托(9)的金属盘上，电源端子(10)、单片机最小系统(11)、液晶显示器(12)全部焊接在一块电路板上面，电源端子(10)提供电能；

所述的单片机最小系统(11)包括单片机、p0口上拉电阻、时钟电路和复位电路，单片机最小系统(11)的单片机有40个管脚；

所述的电源端子(10)输出5伏直流电源，其正极接单片机最小系统(11)中单片机的40管脚，负极接单片机最小系统(11)中单片机的20管脚；

所述的光纤位移传感器(3)的两根输出信号线分别接入单片机最小系统(11)中单片机的1、2管脚；

所述的液晶显示器(12)型号为lcd1602，液晶显示器(12)lcd1602共有16个管脚，其4至14管脚分别接单片机最小系统(11)中单片机的6、7、8、39、38、37、36、35、34、33、32管脚。

本实用新型中光纤位移传感器(3)、砝码(8)、单片机最小系统(11)、液晶显示器(12)的lcd1602均为市购产品。在使用过程中，本领域技术人员无需创造性劳动就可以通过单片机编程实现弹性模量的计算并将结果输出到lcd1602进行显示。

金属丝弹性模量的大小其中l为金属丝的原长，d为金属丝的直径，f为金属丝受到的外力，x为金属丝在外力f作用下的伸长量。使用时金属丝的原长l，金属丝的直径d，金属丝受到的外力f预先存入单片机最小系统(11)中，光纤位移传感器(3)测量金属丝在外力f作用下的伸长量x并送入单片机最小系统(11)，通过计算出金属丝弹性模量的e值后送入液晶显示器(12)显示。

本实用新型的有益之处是：可以方便的测量金属丝弹性模量的e值。

附图说明

图1弹性模量的伸长法测量装置结构示意图；

图2弹性模量的伸长法测量装置单片机电路图；

图3弹性模量的伸长法测量装置显示器电路图；

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具体说明。

参见图1弹性模量的伸长法测量装置结构示意图，弹性模量的伸长法测量装置包括底部固定圆盘(1)、支杆(2)、光纤位移传感器(3)、光纤固定架(4)、顶部固定架(5)、螺丝夹(6)、金属丝(7)砝码(8)、砝码托(9)、电源端子(10)、单片机最小系统(11)、液晶显示器(12)，其特征是：支杆(2)有2根，底部固定圆盘(1)水平放置，2根支杆(2)互相平行，2根支杆(2)的下端固定在底部固定圆盘(1)上，2根支杆(2)的上端固定在顶部固定架(5)上，光纤固定架(4)固定在支杆(2)的左侧支杆上，光纤位移传感器(3)的上端固定在光纤固定架(4)的右端，砝码托(9)的上部分为金属杆，下部分为金属盘，砝码托(9)的金属杆、金属盘焊接在一起，螺丝夹(6)有两个，一个螺丝夹(6)的上端固定在顶部固定架(5)上，下端可以夹住金属丝(7)的上端，另一个螺丝夹(6)的下端固定在砝码托(9)金属杆的上端，上端可以夹住金属丝(7)的下端，砝码(8)沿着半径方向有一个豁孔，将豁孔穿过砝码托(9)的金属杆可以将砝码(8)放置在砝码托(9)的金属盘上，电源端子(10)、单片机最小系统(11)、液晶显示器(12)全部焊接在一块电路板上面，电源端子(10)提供电能。

参见图2弹性模量的伸长法测量装置单片机电路图，所述的单片机最小系统(11)包括单片机、p0口上拉电阻、时钟电路和复位电路，单片机最小系统(11)的单片机有40个管脚；所述的电源端子(10)输出5伏直流电源，其正极接单片机最小系统(11)中单片机的40管脚，负极接单片机最小系统(11)中单片机的20管脚；所述的光纤位移传感器(3)的两根输出信号线分别接入单片机最小系统(11)中单片机的1、2管脚。

参见图3弹性模量的伸长法测量装置显示器电路图，所述的液晶显示器(12)型号为lcd1602，液晶显示器(12)lcd1602共有16个管脚，其4至14管脚分别接单片机最小系统(11)中单片机的6、7、8、39、38、37、36、35、34、33、32管脚。

本实用新型中光纤位移传感器(3)、砝码(8)、单片机最小系统(11)、液晶显示器(12)的lcd1602均为市购产品。在使用过程中，本领域技术人员无需创造性劳动就可以通过单片机编程实现弹性模量的计算并将结果输出到lcd1602进行显示。

金属丝弹性模量的大小其中l为金属丝的原长，d为金属丝的直径，f为金属丝受到的外力，x为金属丝在外力f作用下的伸长量。使用时金属丝的原长l，金属丝的直径d，金属丝受到的外力f预先存入单片机最小系统(11)中，光纤位移传感器(3)测量金属丝在外力f作用下的伸长量x并送入单片机最小系统(11)，通过计算出金属丝弹性模量的e值后送入液晶显示器(12)显示。本实用新型可以方便的测量金属丝弹性模量的e值。