一种基于光杠杆的激光测重装置的制作方法

本实用新型涉及一种测重装置，特别是一种基于光杠杆的激光测重装置。

背景技术：

杨氏模量的测定实验作为一个经典的普通物理力学实验，由于能综合锻炼学生的动手和动脑能力、可操作性强、实验仪器简单耐用且可重复性高、锻炼并考验学生的数据处理能力尤其是不确定度的评定，因此是各个高校非物理专业理工科学生都几乎必做的物理实验。该实验采用包括光杠杆和尺度望远镜放大法测量金属丝的微小伸长量。长期以来，人们对该实验进行了大量的研究与探讨，并且做出了一些创新改造，也有人以此来测量人体重量，但是精度不高，误差较大。由此设计了一种利用CCD图像传感器和激光器来代替尺度望远镜的测重装置，提高精确度。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种操作简单、精确度高的基于光杠杆的激光测重装置，其特点是，包括支架、激光器、CCD图像传感器、数据处理单元和数据显示单元，在所述支架上垂直设置有两根平行的金属丝，在金属丝末端连接有水平设置的称重板，在称重板一侧设置有的光杠杆，所述光杠杆包括水平部、垂直部和底座，所述垂直部底端活动搭在称重板上，其顶端与水平部一端垂直连接，所述水平部另一端下底面与底座活动铰接，所述光杠杆随着称重板上下偏移而带动激光器转动，所述激光器固定设置在水平部与底座铰接轴线竖直对应的水平部顶面上，所述CCD图像传感器设置在能够接收到激光器发出的激光信号的感应范围内，所述CCD图像传感器和数据显示单元通过数据线与数据处理单元连接。

本实用新型是一种基于光杠杆的激光测重装置，其进一步优选的技术方案特征是：所述激光器在称重板空闲状态下发出的激光束与CCD图像传感器的感应面垂直。

本实用新型是一种基于光杠杆的激光测重装置，其进一步优选的技术方案特征是：所述垂直部底端设置为圆锥状。

本实用新型是一种基于光杠杆的激光测重装置，其进一步优选的技术方案特征是：所述激光器为固体激光设备。

本实用新型是一种基于光杠杆的激光测重装置，其进一步优选的技术方案特征是：所述CCD图像传感器为LM601光强分布测量仪。

本实用新型是一种基于光杠杆的激光测重装置，其进一步优选的技术方案特征是：所述数据处理单元为单片机。

本实用新型是一种基于光杠杆的激光测重装置，其进一步优选的技术方案特征是：所述数据显示单元为液晶显示器。

与现有技术相比，本实用新型通过光杠杆将在待测物的重力作用下金属丝产生的微小形变量传递到激光器上，以CCD图像传感器接收激光器发出的激光信号并将激光峰值位移量传递至数据处理单元，通过数据处理单元得出待测物重量后，由液晶显示器显示出重量值，该装置操作方便，精确度高，误差值小。

附图说明

图1为本实用新型未放置待测物时的结构示意图。

图2为本实用新型放置待测物时的结构示意图。

具体实施方式

以下参照附图，进一步描述本实用新型的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本实用新型，而不构成对其权利的限制。

实施例1，参照图1、图2，一种基于光杠杆的激光测重装置，其特征在于：包括支架1、激光器7、CCD图像传感器8、数据处理单元9和数据显示单元10，在所述支架1上垂直设置有两根平行的金属丝2，在金属丝2末端连接有水平设置的称重板3，在称重板3一侧设置有光杠杆，所述光杠杆包括水平部4、垂直部5和底座6，所述垂直部4底端活动搭在称重板3上，其顶端与水平部5一端垂直连接，所述水平部5另一端下底面与底座6活动铰接，所述光杠杆随着称重板3上下偏移而带动激光器7转动，所述激光器7固定设置在水平部5与底座6铰接轴线竖直对应的水平部顶面上，所述CCD图像传感器8设置在能够接收到激光器7发出的激光信号的感应范围内，所述CCD图像传感器8和数据显示单元10通过数据线与数据处理单元9连接。

实施例2，参照图1、图2，实施例1所述的一种基于光杠杆的激光测重装置中：所述激光器7在称重板3处于空闲状态下发出的激光束与CCD图像传感器8的感应面垂直。

实施例3，参照图1、图2，实施例1或2所述的一种基于光杠杆的激光测重装置中：所述垂直部4底端设置为圆锥状。当称重板上下偏移时，垂直部底端与称重板始终为点接触，该设计可以提高测重精确度，减小误差。

实施例4，参照图1、图2，实施例1-3任一项所述的一种基于光杠杆的激光测重装置中：所述激光器7为固体激光设备。

实施例5，参照图1、图2，实施例1-4任一项所述的一种基于光杠杆的激光测重装置中：所述CCD图像传感器8为LM601光强分布测量仪。

实施例6，参照图1、图2，实施例1-5任一项所述的一种基于光杠杆的激光测重装置中：所述数据处理单元9为单片机。

实施例7，参照图1、图2，实施例1-6任一项所述的一种基于光杠杆的激光测重装置中：所述数据显示单元10为液晶显示器。

本实用新型的工作原理为：称重板3上未放置待测物11时，激光器7发出的激光垂直入射到CCD图像传感器8上，当将待测物11放置在称重板3上后，金属丝2在待测物11的重力作用下有微小的形变量，使称重板3向下偏移，垂直部4和水平部5随之移动，从而带动激光器7转动，使激光器7发出的激光峰值落在CCD图像传感器8上产生一个激光峰值位移量，CCD图像传感器8将信号传递到数据处理单元9后，数据处理单元9根据杨氏模量计算得出待测物重量，然后通过数据显示单元10显示数值。