[实用新型]一种电子式金属线胀系数测量定仪

说明书

技术领域

该实用新型涉及到物理、机械、电子和传感技术等领域，特别是传感技术在物理热学中的应用。

背景技术

传统的金属线胀系数测量方法是利用光杠杆、望远镜及标尺来测量金属受热膨胀的微小位移，用玻璃液体温度计测量金属的温度。此法在实验时难以调节，调节好后容易受到外界干扰，单点测量温度不准确，测量时间长。本实用新型采用电感式传感器测量微小位移，用两个数字温度传感器进行多点温度测量，采用微处理器进行数据处理与显示，测量不易受干扰，操作简单方便，测量时间短。

发明内容

该实用新型发明一种电子式金属线胀系数测量定仪，包括支架（1）、蒸汽筒（2）、待测金属棒（3）、电感式传感器（4）、推杆（5）、温度传感器A（6）、温度传感器B（7）、处理电路（8）、微处理器（9）、键盘（10）和显示器（11）；蒸汽筒（2）竖直放置在支架（1）的底座上，电感式传感器（4）固定在支架的横杆上，待测金属棒（3）放置在蒸汽筒（2）内；待测金属棒（3）通过推杆（5）顶住电感式传感器（4）的磁芯；电感式传感器（4）连接到处理电路（8），温度传感器A（6）、温度传感器B（7）、处理电路（8）、键盘（10）和显示器（11）连接到微处理器（9）。蒸汽筒（2）可以通入热蒸汽对待测金属棒（3）加热升温，使待测金属棒（3）受热膨胀伸长，通过推杆（5）电感式传感器（4）的磁芯产生位移。电感式传感器（4）磁芯的位移致使电感量的变化，电感量的变化由处理电路（8）转换成直流电压的输出；处理电路（8）输出的直流电压送到微处理器（9）。温度传感器A（6）和温度传感器B（7）用于测量蒸汽筒（2）内待测金属棒（3）的温度，并将数据送到微处理器（9）。微处理器（9）将处理结果送至显示器（11）显示。

该实用新型的有益效果是微处理器进行数据处理与数字显示，稳定性好、测量不易受干扰，操作简单、方便快捷、用时短。

附图说明

图1为结构示意图，图2为电路设计方框图。图1～图2中，1为支架、2为蒸汽筒、3为待测金属棒、4为电感式传感器、5为推杆、6为温度传感器A、7为温度传感器B、8为处理电路、9为微处理器、10为键盘、11为显示器。

具体实施方式

本实用新型由支架（1）、蒸汽筒（2）、待测金属棒（3）、电感式传感器（4）、推杆（5）、温度传感器A（6）、温度传感器B（7）、处理电路（8）、微处理器（9）、键盘（10）和显示器（11）；蒸汽筒（2）竖直放置在支架（1）的底座上，电感式传感器（4）固定在支架的横杆上，待测金属棒（3）放置在蒸汽筒（2）内，待测金属棒（3）与电感式传感器（4）的磁芯在同一竖直直线上，待测金属棒（3）通过推杆（5）顶住电感式传感器（4）的磁芯；电感式传感器（4）连接到处理电路（8），温度传感器A（6）、温度传感器B（7）、处理电路（8）、键盘（10）和显示器（11）连接到微处理器（9）。蒸汽筒（2）可以通入热蒸汽对待测金属棒（3）加热升温，使待测金属棒（3）受热膨胀伸长，通过推杆（5）电感式传感器（4）的磁芯产生位移。电感式传感器（4）磁芯的位移致使电感量的变化，电感量的变化由处理电路（8）转换成直流电压的输出；处理电路（8）输出的直流电压送到微处理器（9）。温度传感器A（6）和温度传感器B（7）用于测量蒸汽筒（2）内待测金属棒（3）的温度，并将数据送到微处理器（9）。微处理器（9）将处理结果送至显示器（11）显示。

本实施例中，电感式传感器（4）采用螺线管式差动变压器。

本实施例中，温度传感器A（6）和温度传感器B（7）采用数字温度传感器DS18B20。微处理器（9）采用单片机STC12C4054AD，该单片机具有12位AD转换功能。显示器（11）采用LCD1602模块。