動態(tài)應(yīng)變儀使用說明書

1、動態(tài)應(yīng)變測試儀 使用說明書目錄一、概述二、使用說明三、技術(shù)指標注意事項四、五、故障及解決方案六、儀器附件一、概述動態(tài)應(yīng)變儀是一種具有自動平衡功能的動態(tài)電阻應(yīng)變儀，主要用于實驗應(yīng)力分析及動力強度研究中，對結(jié)構(gòu)及材料的任意變形進行動態(tài)應(yīng) 變測量。通道數(shù)量可以2、4、6、8自由組合。體積小重量輕，便于 攜帶和搬運。采用直流供橋，電橋采用六線制，有長導(dǎo)線補償功能。 儀器頻帶寬、校準方便，配接不同類型的應(yīng)變片及應(yīng)變式傳感器，可 以實現(xiàn)應(yīng)力、拉壓力、速度、加速度、位移、扭矩等多種物理量的測 量。動態(tài)應(yīng)變儀具有如下特點：1、可以2、4、6、8通道組合，體積小。2、橋路自動平衡，平衡時間約2秒，平衡范圍大于土

2、5000 3、采用撥盤開關(guān)校準，準確方便。4、供橋電壓采用六線制，自動修正長導(dǎo)線測量時引入的誤差。5、頻帶寬：頻響范圍 DC-300kHz (+0.5dB, 一3dB)。6、測量精度高，噪聲低，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強。7、器件集成度高，性能穩(wěn)定可靠。二、使用說明1、測試方框圖動態(tài)應(yīng)變放大器可以配接各種類型的應(yīng)變片及應(yīng)變式傳感器。其典 型測試方框圖如圖1所示：應(yīng)變片 數(shù)據(jù)采應(yīng)變花 動態(tài)集器及 應(yīng)變儀計算機應(yīng)變式加速度計、壓 拉力、力、扭矩傳感器1圖22、面板說明1激勵+ 2激勵-123信號+354 674反饋+ 5反饋- 6信號- 7屏蔽線通道后而板通道前而板操作前準備3、儀器通電之前，先將橋盒

3、接成全橋，把橋盒的航空插頭插入通道的航空插座內(nèi)，旋緊。市電供電，電源線一端插入儀器電源插220V 50Hz使用座，另一端接入市電，然后將電源后面板的電源開關(guān)置“開”位3 置，電源即接通。這時將要使用的通道電源置于“開”（向上扳）， 隨即該通道的前而板的工作指示燈亮了，進入工作狀態(tài)。 各通道的電源開關(guān)為省電而設(shè)置，把不使用的通道的電源開關(guān)置 于“關(guān)”的位置，再把橋盒的輸入插頭拔掉，這樣該通道的±12V電 源和橋壓都被關(guān)掉了。4、操作說明（1）電源部分 電源前面板設(shè)有3?位液晶顯示數(shù)字面板表，供儀器各通道調(diào)零指 示和校準值指示之用，下設(shè)兩個開關(guān)，左邊為通道選擇開關(guān)，可選擇 測量1-10個

4、通道中任一通道的零點或校準應(yīng)變值。右邊是面板表的 量程選擇開關(guān)，設(shè)有滿量程2V和20V兩檔。平時應(yīng)放在20V檔為 好，在小于2V的小信號精確測量時才使用2V檔，面板表是直流電 壓表，在動態(tài)測試中也采集到忽大忽小的交流信號，于是數(shù)字亂跳, 且無指示意義，這時量程開關(guān)置“0”位，即輸入接地，顯示為OO0。 輸出檢測設(shè)置在儀器電源的后面板上，通過“通道選擇”開關(guān)與 各通道輸出相連，當(dāng)“通道選擇”開關(guān)選擇18個通道時，輸出檢 測即輸出相應(yīng)18個通道的輸出信號值，這樣巡檢時省去改換輸出 線的麻煩。（2）放大通道部分電橋平衡各通道通電前己接入組成全橋的橋盒，開啟后面板上電源開關(guān)，該通 道進入工作狀態(tài)，綠色

5、工作指示燈亮，將功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“測量” 位置，增益開關(guān)放在欲選擇的檔位，按動“自動平衡”電橋平衡按鈕， 這時20V檔面板表上變成只4有幾十毫伏零點，電橋己被平衡，等預(yù)熱15分鐘后，再按動“自動 平衡”電橋平衡按鈕，可多按幾次，取最小的，而板表放在2V檔, 然后用小螺絲刀微調(diào)電橋“平衡微調(diào)”電位器，使零點值最小，這時 放大器達到了理想的平衡狀態(tài)。電橋“平衡微調(diào)”電位器在使用過程中，有可能調(diào)到兩邊極點還 未平衡，這時應(yīng)回調(diào)一段（零點會增大），再重新按動“自動平衡”按 鈕，用小螺絲刀微調(diào)電橋“平衡微調(diào)”電位器，使放大器達到理想的 平衡狀態(tài)。 增益選擇放大通道的增益設(shè)置10、30、100、300、5

6、00、Iooo六檔。為使測量 更準確，預(yù)測被測輸出電壓值或應(yīng)變量是必要的。每個通道放大器放 大倍數(shù)最大為IOOo倍，若橋壓為2V,單只應(yīng)變片產(chǎn)生IH 時, 輸出ImV峰值電壓，IOoU 輸出0.1V峰值電壓，用戶可以根據(jù) 預(yù)計的應(yīng)變產(chǎn)生值來選擇增益開關(guān)位置。增益開關(guān)置“1000”時，增 益為Iooo倍，“500”時為500倍，依此類推。橋壓增加，相當(dāng)于系 統(tǒng)增益加大，即若橋壓為2V時，對被測信號增益為IoOO倍，則橋 壓為5V時，系統(tǒng)實際增益變?yōu)?500倍。 校準值給定“校準”開關(guān)相當(dāng)于在每個通道內(nèi)設(shè)置了一個簡易標準應(yīng)變 模擬儀,用以方便的校準出被測信號應(yīng)變值大小。例如：校準置+ 2000 時

7、，輸出2.000V,置“測量”檔儀器輸出信號峰值也為 2.00OV（用記錄設(shè)備或峰值表測出），則說明測量信號的應(yīng)變值為+ 2000 為使校準更準確，校準前先將校準開關(guān)置“0”位，校準5調(diào)零后再置不同的應(yīng)變值進行正負校準。校準通常在測量開始前進行，校準值應(yīng)放置到預(yù)期的應(yīng)變值 附近，儀器給出正?；蜇撔?，都應(yīng)使系統(tǒng)連結(jié)起來進行一段記錄，儀 器允許在連續(xù)測量過程中“隨時校準”，不會造成被測量信號與校準 信號的疊加，這對于長時間被測應(yīng)變片或傳感器總處于負荷情況下校 準尤為方便。校準完成后功能選擇開關(guān)放在“測量”位置，進行正常信號 測量，測量過程中各旋鈕位置不應(yīng)再變動。 低通濾波器檔位的選擇儀器帶有二階B

8、UttenVorth型有源低通濾波器，截止頻率(kHZ)分別為 3、10、50、100、200、F (30Ok)O為了濾除測量信號中不必要的頻率分量，應(yīng)將濾波器開關(guān)置于高 于被測信號5-10倍的截止頻率處，這樣既濾除不必要的頻率分量又 保證信號無衰減。 橋壓選擇通道后而板設(shè)置了橋壓選擇2V、4V、8V,通常出廠時橋壓置于“2V”檔，建議根據(jù)橋路電阻值大小，按下表選擇相應(yīng)橋壓。SDY2105 超動態(tài)應(yīng)變儀橋路電阻(Q ) 橋壓V O 120 60 350 1000V 2 V V VV 4 ×V VV8× × V 6提高橋壓增大儀器靈敏度，為小信號測量提供方便。687

9、5 R3R2R1213A24A1D1 D24橋盒結(jié)構(gòu)及引線說明圖供橋電壓負端;輸入信號負端；供橋電壓正端；輸入信號正端；屏蔽線連接端A2是測量電橋相對的兩個臂A1、是測量電橋相 對的兩個臂D1、D2標準電阻°12OR2R1、R3是橋盒內(nèi)部的Q 橋 路的連接熟悉橋盒的橋盒是應(yīng)變測量元件與應(yīng)變儀連接的橋梁， 示出了橋盒引線結(jié)構(gòu)，圖4結(jié)構(gòu)及連接方法是十分必要的。圖作為輔 助橋用，精密電阻，120R2R1中，R3是放在橋盒內(nèi)的Q的連接方(d)、 橋到全橋的連接方法，在給出了圖514(a)(b)的應(yīng)變片，才能保證電 橋平衡。在實際式中，必須使用120Q測量時，應(yīng)變片的連線，橋盒 接線柱之間的短

10、路線都要盡可的干擾，能用烙鐵焊接。為防止外部電 磁干擾，特別是50HZ橋盒與應(yīng)變片之間用屏蔽線。遇到干擾嚴重, 譬如集流環(huán)轉(zhuǎn)橋路干擾可能很大，接時，中三線式接法予以降低。5 可采用圖7在測量點遠離儀器條件下，為了保證校準值的準確度，可采用六線制 接法，即在橋盒插頭和儀器橋路輸入插座之間引入需要長度的七芯 (或六芯)電纜，兩端配接相應(yīng)的七芯轉(zhuǎn)接插頭，即11, 22.6 6,第77腳接屏蔽線，多余芯線可剪去。Al 3624 U 橋 75AI 1UO圖5(a) 一只應(yīng)變片的連接方法AI3642U 橋 751 UO圖5(b) 一只應(yīng)變片的連接方法8 .AIDI36 DI 42U 橋 7AI 1 UO圖

11、5(c) 二只應(yīng)變片的連接方法A1A23A2 42U 橋 75 AlIUO圖5(d)二只應(yīng)變片的連接方法D2A2D1A13 A2D1 42U 橋A1D2 1 Uo圖5(e)四只應(yīng)變片的連接方法應(yīng)變片靈敏度系數(shù)的修正 儀器設(shè)計使用的應(yīng)變片靈敏度系數(shù)K=2.00,若使用的靈敏度系數(shù)為 KP的應(yīng)變片，實際的應(yīng)變值為：2.00 ? CPKP為實際的應(yīng)變值式中：p為測得的應(yīng)變值CKP電阻應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)紅色5V時， 儀器各通道設(shè)有過荷指示，當(dāng)信號峰值大于過荷指示燈閃亮，說明信 號己經(jīng)過荷，應(yīng)適當(dāng)降低增益，保證儀 器在信號不過荷的情況下工 作 預(yù)熱：儀器在接通電源后即進入工作狀態(tài)，為了保證穩(wěn)定運行 及分

12、鐘，對于小信號或長時間測量，15儀器應(yīng)預(yù)熱10 -測試的準 確性，分鐘。預(yù)熱完畢，即可進行測量。30 - 60則需要預(yù)熱三、技術(shù)指標等多通道組合。、8、4、6、通道數(shù):12 5ko 2、適 用電橋電阻：60QQ ）。（電流不小J " 33mA> 3、供橋電壓：2V> 4V8V o =2.00、應(yīng)變系數(shù)：4K ）（約土5000 15、平衡范圍：使 用電橋電阻的±% O 100 微調(diào)范圍：土秒，平衡保持時間、平 衡方式及時間：自動平衡，平衡時間約62 72小時。M。1007、輸 入阻抗：大于Q 108、靈敏度：0.2V100u （橋壓 4V）。9、非線性度：小于土0

13、.1%FS。10、應(yīng)變校準值（UE ）： 0、500、1000、2000、5000、IOOOOO校準誤差：不大于校準值的±0.5% （最小±1U ）o11、增益：10、30、100、300、500、IOOOO12、頻響：DC3OOkHZ (+O.5dB, -3dB±ldB)013、低通濾波：截止頻率(kHz)： 3、10、50、100、200、F (30Ok)(-3dB±ldB)o14、輸出電壓：峰值±5V。15、信噪比：大于40dBo16、共模擬制比：IOOdBo17、穩(wěn)定性：零點漂移小于土O.5%FS±1U (4小時)；靈敏度變化

14、小于土0.2%FS (4小時)。18、供電：交流 220V(±10%), 50Hz,約 40W。19、工作環(huán)境：溫度OC+40°C相對濕度小于80%。3 X 13OmmX20、外型尺寸：單通道35251四、注意事項1、用戶在使用木儀器之前，請仔細閱讀使用說明書，避免連線或操 作錯誤。2、儀器盡可能在規(guī)定的環(huán)境下使用，盡量不要讓儀器在陽光下曝曬。3、避免在高溫下使用，這樣會降低橋路或放大器的對地絕緣電阻， 會造成較大的零漂而使系統(tǒng)不穩(wěn)定，個別情況下使測量無法11 進行。4、不允許在有強烈腐蝕性氣體或大量塵埃的環(huán)境中使用或保存儀器。5、電源接通后，必須在測試過程中始終保證電源電

15、壓按說明書給定 的范圍內(nèi)變化。6、測量過程中不允許按動自動平衡按鈕。7、測量時的溫度補償應(yīng)變片要貼在測量片相同的材料上，且測量片 與補償片要同一材料同一阻值同一環(huán)境溫度，避免陽光曝曬，對地絕 緣在500M以上。Q8、盡量縮短應(yīng)變片與橋盒之間的測試連線， 使用同軸電纜做測量導(dǎo)線時，屏蔽層不能做為一條測量導(dǎo)線，而只能 做屏蔽保護連到橋盒的接地端，對金屬試件，要與應(yīng)變儀橋盒地線端 連接良好以減小工頻干擾。測量導(dǎo)線應(yīng)遠離干擾源，如變壓器，電機，大型用電設(shè)備及動 力線等。測量導(dǎo)線在連接時要盡可能采用對稱結(jié)構(gòu)安裝，這樣既有利 于電橋平衡，又有利于抗干擾，尤其是在長導(dǎo)線測量時更為必要.9、在實際測量中，為了

16、提高被測信號的精度，同時實現(xiàn)溫度補償, 常將應(yīng)變片組合使用，這時測量值要進行修正，注意應(yīng)變式傳感器不 用修正。AI和Dl兩只應(yīng)變片用于應(yīng)變測量如圖6,測量結(jié)果要被2除即:1 ? cp212RR-D1 UO AIW RR+U橋）四只應(yīng)變片同時用做測量片，如圖（2 PAl D2 RR+U橋RR- A2D1AlDlR+圖6 二只應(yīng) 變片的測呈£R測量結(jié)果除以71 £ 7c4a2A1D2D!A1A2WRUO圖7四只應(yīng)變片的測量R五、故障及解決方案噪聲干擾，應(yīng)考慮以下情況：1、感應(yīng)干 擾：在應(yīng)變儀附近有大的漏磁設(shè)備（如大型電機、變壓器、磁飽和穩(wěn) 壓器等），感應(yīng)噪聲可能引入測量電路中，被測將應(yīng)變儀及橋路連接 線遠離上述設(shè)備；可采用下列方法：物完好接地并將應(yīng)變儀連到相 同的地上。電位時，會出現(xiàn)電位干AC或電位干擾：當(dāng)被測物存在DC 13擾，這種情況下應(yīng)變儀的良好接地并不是總能帶來好的效果，問題的 解決可能是將被測物與應(yīng)變儀連好而實現(xiàn)。當(dāng)然，感應(yīng)干擾和電位干擾很少能用單一的方法解決，往 往是試用不同的方法來看看能否取得良好的效果。2、零點不能平衡主要表現(xiàn)是電源通道上公用表頭有指示，過荷燈總亮。問題可能是出 現(xiàn)在輸入插頭到傳感器（應(yīng)變片）這一端，一是傳感器斷路或短路; 二是傳感器到插頭之間的連接電纜斷路，有條件時換一個好的傳感器 或橋盒試一試，若仍然不能平衡，問題可能出在儀器木