[发明专利]电桥加减特性演示仪

权利要求书

1.一种电桥加减特性演示仪，其特征在于包括：数值显示单元（1）、桥式电路显示单元(2)、试验构件应变片位置显示单元(3)及操作单元(4)，其

根据电桥的加减特性，利用大数码管显示电桥的输出应变值，四个小数码管为四个桥臂的增量电阻变化值，分别用△R₁、△R₂、△R₃、△R₄表示，当四个桥臂电阻即应变片受力发生变形时，改变电阻变化，同时四个桥臂的电阻R1、R2、R3、R4分别产生增量值△R1、△R2、△R3、△R4显示于小数码管上，表示桥臂电阻受力后阻值发生的变化，通过转换开关，改变四个电阻的变化，把电阻的变化转换成应变值，所产生的变化及受力大小显示在屏幕上，达到可以清楚地观察到电桥加减特性：

电桥的输出特性的关系式：

如果电阻，则，电桥处于平衡状态；

为电桥的平衡条件，此时如各桥臂电阻产生一微量小增量，分别为 ，则可由上式得到电桥输出电压为：

式中：U_BD为电桥输出电压；

为电阻变化值；

E为常数的弹性模量；

K为灵敏系数；

若用四个电阻应变片作桥臂，当应变片的电阻发生变化时，根据上式公式得到应变值分别为：

 

式中，为四个桥臂受力后产生的应变值。

2.根据权利要求1所述的电桥加减特性演示仪，其特征在于：数值显示单元(1)包括有应变值显示模块(11)与电阻增量值显示模块(12)，其中：

应变值显示模块(11)由大型数码管组成，桥臂电阻值发生变化的数值通过转换器把电阻的变化转换成应变值，显示于应变值显示模块(11)的屏幕上；

电阻增量值显示模块(12)由四个小数码管组成，用于显示四个桥臂电阻R₁、R₂、R₃、R₄受力后所产生的电阻增量值变化△R₁、△R₂、△R₃、△R₄。

3.根据权利要求1所述的电桥加减特性演示仪，其特征在于：桥式电路显示单元(2)包括有桥式电路显示图样（21），其四个桥臂电阻即应变片R₁、R₂、R₃、R₄采用不同颜色的发光管构成。

4.根据权利要求1所述的电桥加减特性演示仪，其特征在于：应变片位置显示单元（3）包括有试验构件应变片位置示意图区（31）、四个受力方向控制按钮（32）与四个应变片粘贴位置控制按钮（33），试验构件应变片位置示意图区（31）为示意显示出应变片粘贴位置及受力方向，应变片粘贴位置控制按钮（33）固定在构件粘贴的指定位置，用于控制四个桥臂电阻即应变片R₁、R₂、R₃、R₄的位置，受力方向控制按钮（32）用于控制构件的受力方向，其构件的拉伸、压缩、弯曲、扭转等，用发光二极管箭头来表示。

5.根据权利要求1所述的电桥加减特性演示仪，其特征在于：操作单元（4）包括有电源开关（41）、调零按钮（42）、加载按钮（43)、图形转换档（44）及图形构造开关（45），四个桥臂电阻即应变片的阻值是通过四个加载按钮（43）实现单臂测量、半桥测量、全桥测量的数据显示，图形转换档（44）与图形构造开关（45）用于选择不同的构件以及应变片所粘贴的方向，调零按钮（42）用于调整四个电阻初始值微小变化，使大屏幕处于零状态。