斜面放大原理微小长度测量仪

1、序号：湖北省大学生物理实验创新设计大赛申报书项 目名 称： 斜面放大微小长度测量仪院 校名 称： 襄樊学院申报者姓名： 许定哲 指 导教 师： 杨正波 胡安正 湖北省大学生物理实验创新设计大赛组委会制二0一0年六月申报者情况姓 名许定哲性别男出生年月1989.9.23院系专业物理与电子信息工程学院08级自动化本科/专科本科年 级 08级入学时间2008.9.1通讯地址襄樊学院一栋一楼实验室联系电mail494904391手作者情况姓 名性别年龄年级所在单位联系方式杨 龙男2108级自动 巍男2108级自动化15897

2、962317指导教师姓名职称单位联系方式（电话、邮箱）杨正波讲 师物电学634245894胡安正副教授物电学13886224088 sporthaz作品设计的物理思想、实验原理、方法和技术的描述（500字以内）物理思想：本作品主要是利用斜面放大的原理将微小的直角边位移通过相对很长的斜边进行放大，再利用数显游标卡尺的卡位和读数原理，从而大大提高测量精度的目的。此外，我们对斜边和游标进行了重新刻度，以便直接读数出结果，并且加入指示灯在接触时钢尺导电使指示灯发光，结构示意图如下。结构示意图实验原理：首先测量水平数显游标卡尺处于零点和1mm时，测量斜

3、边上的测量值，计算差量求其放大系数；然后通过改变顶角，调整放大系数；最后根据放大系数对斜边上的游标卡尺程序进行重新划分刻度，使其可以直接读数。实验方法：首先移动水平数显游标卡尺的主尺归零，滑动斜边上的数显游标使其与垂直方向的三角支架卡住，此时指示灯发光游标在斜边上的零点；然后将斜边上的游标移动至最下端，利用水平方向的数显游标卡尺对被测量物体进行卡位并旋转螺丝锁定；滑动斜边上的游标使其与垂直方向的三角支架卡住，当指示灯再次发光时，此时游标在斜边上的读数，即为被测量的长度。说明：本申报书必须由申报者按要求填写，申报者是指承担申报项目主要工作的学生，项目全部内容必须是项目组成员独立完成。提供作品的实

4、验数据、技术参数和说明作品的科学性、先进性。列出参考文献和资料实验数据：为检测仪器的测量精度，下面添加一组对比数值：顺序1234567游标卡尺的测量值/mm0.100.300.500.701.002.504.00本仪器测量值/mm0.9960.2940.5020.6951.0042.4943.995技术参数：1.测量范围：0.000-5.000mm2.理论精确度：为0.005mm技术性能指标:利用斜面原理将微小的长度放大20倍，而在斜面上的数显游标卡尺的精度可以达到0.01mm，故而整个作品精确度可达到0.005mm，将数显游标卡尺的精度提高了20倍，如果将斜面的尺子更加倾斜，则放大的倍数将会

5、更大，对水平长度的测量精度越高，整个的测量精度也随之增大。本作品利用水平位移在斜边上的放大，较为独特，同时放大的过程中除了读数有些许误差之外，放大的过程中没有误差，同时在斜边的读数上可以重新将标度划分，使用者可以直接读数。本作品的科学性、先进性：本作品方法较为新颖，利用的原理简单实用，方便于在各种环境下测量，适合大量推广，同时技术人员的要求较低，读取方便。参考文献及资料： 1、梁艺军 王宏涛 苑立波 ，光纤位移法进行微小测量的相关实验研究J.哈尔滨工程大学学报.19982、苑立波，非功能型光纤传感器设计基础（系列讲座之二）：调试方法及其理论分析方法.光通信技术.19943、任新成，微小位移电测

6、法J 延安大学学报.2002作品的特色和创新点本作品主要创新点有以下几点：1、作品使用原理巧妙的利用斜面的放大作用，将传统游标卡尺的测量精度大为提升，同时利用数显游标卡尺的数字游标进行测量，使测量更加精确。2、使用的材料十分简单、经济可靠方便使用和制造。3、受环境条件的约束小，无需要辅助能源。作品是否曾在国内外竞赛中获奖否项目组成员的分工和作用许定哲 ：方案设计、制作作品、改进方案设计杨 龙 ：准备材料、制作作品张 巍 ：查阅资料、撰写申报书作品的意义、适用范围、造价、推广前景作品意义：本制作制作原理简单可靠，且精度极高，材料耗费较少，制作简单，易行适合推广，适合各种对微小位移测量要求较高的场所。适用范围：大部分需要对微小长度有较高要求的测量。 推广前景：目前实验室测量微小长度主要使用的是第一种是利用光杠杆来放大微小位移，第二种是借助麦克尔逊干涉仪，第三种是利用光的衍射来测量，第四种是利用千分表或者游标卡尺来测量，第五种利用读数显微镜测量；但是光学器件的价格较高，千分尺测量的精度也有限，而本作品提供了测量微小长度的新方法，且方便使用，测量精度高。适用于物理演示教学、材料加工、机械制造等对微小精度要求较高的