彎曲法測(cè)量楊氏模量.ppt

1、彎曲法測(cè)定楊氏模量,北京聯(lián)合大學(xué)基礎(chǔ)部物理實(shí)驗(yàn)室,及霍耳位置傳感器的應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?用鋼尺、游標(biāo)卡尺、千分尺（螺旋測(cè)微計(jì)）、讀數(shù)顯微鏡測(cè)量長(zhǎng)度的方法； 用彎曲法測(cè)出金屬黃銅的楊氏模量； 學(xué)習(xí)霍耳位置傳感器原理及其定標(biāo)； 用定標(biāo)后的霍耳位置傳感器測(cè)量鑄鐵的楊氏模量； 用逐差法處理數(shù)據(jù)。,實(shí)驗(yàn)儀器,FD-HY-MT型霍爾位置傳感器楊氏模量實(shí)驗(yàn)儀； 千分尺、游標(biāo)卡尺、不銹鋼直尺 ； 被測(cè)黃銅片、被測(cè)鑄鐵片。,一、彎曲法楊氏模量的測(cè)定,實(shí)驗(yàn)原理,設(shè)一根梁長(zhǎng)度L，厚度h，寬度a，兩端自由置于一對(duì)平行刀口上，中間懸掛質(zhì)量為m的砝碼，在彈性限度內(nèi)，如不計(jì)梁自身重量，設(shè)掛碼處下降z(mì)，則當(dāng)z遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于L時(shí)，梁的楊

2、氏模量,二、用霍耳位置傳感器測(cè)量楊氏模量,1. 霍耳位置傳感器的定標(biāo),常數(shù)C稱(chēng)做霍爾位置傳感器的靈敏度,2.用定標(biāo)后的霍耳位置傳感器測(cè)量鑄鐵的楊氏模量,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,用彎曲法測(cè)出金屬黃銅的楊氏模量； 用霍耳位置傳感器測(cè)量鑄鐵的楊氏模量.,一、用彎曲法測(cè)出金屬黃銅的楊氏模量,. 用螺旋測(cè)微計(jì)測(cè)量黃銅各處的厚度h ，要測(cè)5次取平均值；,用游標(biāo)卡尺測(cè)量黃銅各處測(cè)寬度a, 要測(cè)5次取平均值 ；,3. 用米尺測(cè)二刀刃間的距離L , 僅測(cè)1次 ；,4. 將待測(cè)梁套上金屬框（框邊橫線(xiàn)為觀測(cè)形變的參照，務(wù)必朝向觀察者），放在兩支座上端的刀口上。,5. 調(diào)節(jié)讀數(shù)測(cè)量顯微鏡的上下和左右位置，使鏡筒軸線(xiàn)正對(duì)金屬框上的橫

3、線(xiàn)。調(diào)節(jié)顯微鏡目鏡，使之看清楚鏡筒內(nèi)的十字線(xiàn)。前后移動(dòng)顯微鏡，直到從鏡中看清晰橫線(xiàn)的邊緣，再進(jìn)行微調(diào)，使顯微鏡的十字線(xiàn)與橫線(xiàn)的某一邊緣重合無(wú)視差。分別從顯微鏡中和微調(diào)旋鈕上讀出其位置的整數(shù)和小數(shù)部分；,6. 在砝碼盤(pán)上依次加一塊砝碼，共加8次，每次加砝碼重為10克，重復(fù)上述調(diào)節(jié)，并記錄Z值。,7. 按相反的次序，依次減一塊砝碼，共減8次，重復(fù)上述調(diào)節(jié)，并記錄Z值；,8. 計(jì)算黃銅的楊氏模量；,用逐差法求Z,數(shù)據(jù)處理,測(cè)量結(jié)果：,二、用霍耳位置傳感器測(cè)量鑄鐵的楊氏模量,. 儀器調(diào)整；,(1) 霍耳元件的調(diào)整：按照儀器圖連線(xiàn)，開(kāi)機(jī)預(yù)熱10分鐘。調(diào)整磁鐵的高度，使得霍耳元件處在最小磁場(chǎng)位置，用調(diào)零電

4、位器作細(xì)微調(diào)節(jié)，使電壓表指示為零。,(2) 讀數(shù)顯微鏡的調(diào)整：調(diào)目鏡焦距使得十字叉絲、標(biāo)尺清晰；然后移動(dòng)讀數(shù)顯微鏡前后距離，使能清晰看到金屬框上的基線(xiàn)。轉(zhuǎn)動(dòng)讀數(shù)顯微鏡的鼓輪，使金屬框上的基線(xiàn)與讀數(shù)顯微鏡內(nèi)十字刻度線(xiàn)吻合，記下初始讀數(shù)值。,2. 霍耳位置傳感器定標(biāo)（用黃銅）；,(1) 每次加10g砝碼，用目鏡標(biāo)尺讀出橫梁彎曲位移量Zi ， 同時(shí)記錄霍耳電壓的值Ui 。,(2) 用逐差法求U、 Z并計(jì)算霍爾片的靈敏度（霍耳位置 傳感器的定標(biāo)）,霍爾片的靈敏度,3.用定標(biāo)后的霍耳位置傳感器測(cè)量鑄鐵的楊氏模量。,(1) 逐次增加砝碼 ，相應(yīng)讀出數(shù)字電壓表讀數(shù)值。,(2) 將上述定標(biāo)數(shù)據(jù)作逐差法得：,測(cè)量結(jié)果：,4. 用螺旋測(cè)微計(jì)測(cè)量鑄鐵各處的厚度h ，要測(cè)5次取平均值；,5. 用游標(biāo)卡尺測(cè)量鑄鐵各處測(cè)寬度a