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《微小長度綜合測量試驗.docx》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、微小長度綜合測量實驗(FB201型微小長度測量系統(tǒng)實驗講義杭州精科儀器有限公司制造微小長度的測量實驗長度的測量方法多種多樣，根據(jù)測量對象的不同，采用簡單、實用的測量方法，既方便，又能達到精確的測量目的與要求，這是最好不過的了。對于微小長度，除了能進行測量外，關鍵問題是測量方法要能滿足測量精度要求，本實驗將常用的微小長度測量實驗裝置有機的組合在一起，以利于學生較全面了解微小長度的諸多實驗方法，通過對多種不同實驗方法的使用比較，從中得出最適合于測量對象的實驗方法，啟發(fā)學生在遇到新實驗、新課題時，學會多動腦筋、從不同的角度考慮分析問題，從而總結出解決問題的
2、最佳方法。1?雙光柵實驗裳置；兀去用半導體撤光器：3?光杠桿固定座；孔軍爾傳感需支點：5?彈簧：阮壓阻力敏傳感器；了+千分尺；亂讀數(shù)顯微鏡；罠空氣劈尖裝置；H）.半導體澈光器及擴束鏡（:帶濾波裝
3、U瀏微目鏡系統(tǒng)；□.霍爾電壓測試做伏表；U.胡克宦律測量微伏表；14.或光柵驅動電流表；15.XX光柵驅動信號頻率計：M?儀器電源開關；1=電瀝插座；13?胡克律定信號輸入插座；Vh霍爾電壓輸入插座；20^光電源輸出插座；2匚光謔玻器電源插座；雙光柵耳機插座；23.Y1MJS；型.￥2插座；25.X?座：".音叉驅動信號插座：2■?拍頻信號拯座-圖1BB20
4、1B型微小長度測量系統(tǒng)實物照片及功能分布實驗一、用多種方法測量微小的長度變化量【實驗目的】1.用千分尺控制、調節(jié)彈簧的拉伸長度，用以設置微小的長度變化量;2.用千分尺測量彈簧的微小伸長量；3.用測微目鏡系統(tǒng)測量彈簧的微小伸長量；4.用霍爾傳感器測量彈簧的微小伸長量；5.用彈簧秤（壓阻力敏傳感器）測量彈簧的微小伸長量；【實驗內(nèi)容】1.如圖1所示，先將實驗系統(tǒng)安裝調整到位，把各傳感器連接線接到實驗儀的相應插座,6接通電源開關。1.利用千分尺，把彈簧調節(jié)到適當位置后，把千分尺的讀數(shù)調節(jié)到零位（或接近零的極小數(shù)值，記下初讀數(shù)）；注意要通過保護螺栓調節(jié)。這時候
5、，其它幾個傳感器與彈簧下面的平臺聯(lián)動，同樣要預先調節(jié)到零位（或處于初值位置）。2.記下測微目鏡的初讀數(shù)；3.把彈簧秤（壓阻力敏傳感器）指示儀表微伏表讀數(shù)調到零；4.把霍爾傳感器指示儀表微伏表讀數(shù)調到零；5.利用千分尺，把彈簧調節(jié)到一個新的位置，記下千分尺的讀數(shù)變化量，即是彈簧的伸長量；6.測微目鏡的讀數(shù)變化量應該與千分尺的讀數(shù)變化量相同，同樣是彈簧的伸長量；7.觀察彈簧秤、霍爾傳感器的讀數(shù)變化值，與彈簧的伸長量比較，于是可以得到彈簧秤和霍爾傳感器的靈敏度，于是完成了這兩款傳感器的定標；8.這樣，這幾種傳感器就可以用于微小長度測量實驗了。測量數(shù)據(jù)記錄表
6、初讀數(shù)12345千分尺（mm）彈簧秤（（MV）霍爾傳感器（PV）測微目鏡（mm）實驗二、用光杠桿測量微小的長度變化本實驗介紹了一種測量微小長度變化的實驗方法。通過本實驗可以看到，以對稱測量法消除系統(tǒng)誤差的思路在其他類似的測量中極具普遍意義。在實驗裝置上的光杠桿鏡放大法，由于它的性能穩(wěn)定、高精度，而且是線性放大，所以在設計各類測試儀器中得到廣泛的應用?！緦嶒災康摹?.掌握“光杠桿”測量微小長度變化的原理。2.學習用光杠桿望遠鏡系統(tǒng)測量彈簧的微笑伸長量。【實驗原理】圖1光杠桿鏡的示意圖圖2光杠桿與望遠鏡系統(tǒng)的工作原理圖本實驗在此用來測定彈簧的微小伸長量，
7、與實驗一相同，利用千分尺控制調節(jié)彈簧的伸長，當變化量非常微小時，為了精確測量這一微小變化量厶L,用常規(guī)的測量方法很難6精確測量，需要采用一種合適的測量方法。本實驗將采用“光杠桿”放大法來測定這一微小的長度改變量.Lo光杠桿鏡如圖1所示，其平面鏡下面的兩個腳a1,a2作為支點放在實驗系統(tǒng)的固定小平臺上，光杠桿鏡的橫桿b（長度可調節(jié)）的末端0作為支點放在實驗系統(tǒng)與彈簧聯(lián)動的移動小平臺上，彈簧長度的改變，小平臺跟隨上下同步移動，即小平臺的上下位移量即是彈簧的伸長量。圖2是光杠桿鏡測微小長度變化量的原理圖。當0支點隨平臺向下移動，將改變M平面鏡的法線的方向，
8、使得調節(jié)好的位于圖右側的望遠鏡看M鏡中標尺像的原有讀數(shù)為⑴；光杠桿鏡的位置變?yōu)樘摼€所示，此時望遠鏡上看到的標尺像的讀數(shù)變?yōu)閚2o讀數(shù)變化則為也n=n1-n2。由光路可逆可以知道，心n對光杠桿鏡的張角應為2。。從圖2中用幾何方法可以得出：ALtq日&6=—b(1)□2—也ntg2TV(2)DD將（1）式和（2）式聯(lián)立后得：AL二:b仙(3)這樣，彈簧的微小伸長量二L,對應光杠桿鏡的角度變化量■'，而對應的光杠桿鏡中標尺2D式中也n=n2-ni，相當于光杠桿鏡的長臂端D的位移。2D其中的叫做光杠桿鏡的放大倍數(shù)，由于D??b，所以「山■：L，從而獲得對b微
9、小量的線性放大，提高了L的測量精度。這種測量方法被稱為放大法。由于該方法具有性能穩(wěn)定、精度高，而且是線性放大
