DH38171394添加自补偿应变计接法.docx

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DH38171394添加自补偿应变计接法

一、概述：

DH3817动静态应变测试系统由数据搜集箱、微型运算机及支持软件组成。

可自动、准确、靠得住、快速测量大型结构、模型及材料应力实验中多点的静态及转变缓慢的应力应变值。

普遍应用于机械制造、土木工程、桥梁建设、航空航天、国防工业、交通运输等领域。

假设配接适当的应变式传感器,也可对多点力、压力、扭矩、位移、温度等物理量进行测量。

特点:

*和笔记本电脑的1394口进行数据通信,最大程度上知足了对便携式仪器的要求,可方便地应用于野外测试;

*以PC机为基础的硬件和软件环境,从应变计到实验报告,实验结果一次生成;

*中文视窗WinNT/2000/XP操作系统下32位采样和分析软件;

*每通道独立放大器，大大提高了抗干扰能力;

*多通道并行同步采样;

*直流供桥，自动平稳;

*内置120Ω标准电阻，用户可方便完成全桥、半桥、1/4桥的状态设置;

*每台仪器之间的扩展距离最大为100m，方便散布式搜集；

*平稳结果保留对意外断电具有恢复功能；

*每台运算机最多可操纵128个测点。

二、技术指标：

测量点数:

每台搜集箱8点,每台运算机可操纵16台搜集箱;

供桥电压:

2V（DC）;

每测点采样速度:

一、2、5、10、20、50、100、200（次/秒）;

满度值:

±3000με、±30000με（电压输入±3mV、±30mV）;

示值分辨率:

1με（电压输入1μV）;

2.6A/D分辨率:

14位;

系统不确信度不大于％±3με;

零漂：

3με/1h（输入端短路,最高灵敏度,恒温）;

自动平稳范围:

±10000με（应变计阻值误差±2％）;

适用应变计阻值：

50～10000Ω任意设定；

长导线电阻修正范围:

～100Ω;

应变计灵敏度系数:

～自动修正;

利用环境:

符合Ⅱ组条件和环境;

电源：

220V±10％50Hz±2％;

搜集箱尺寸:

350mm（长）×270mm（宽）×105mm（高）。

3、工作原理：

系统组成:

n=16

n=2

n=1

采集箱

采集箱

采集箱

台式或便携

计算机

……

RS－485口

1394口

（火线）

RS－485口

图1系统框图

测量原理:

以1/4桥、120Ω桥臂电阻为例对测量原理加以说明。

如图2所示:

图2测量原理

图中:

Rg为测量片电阻,R为固定电阻,KF为低漂移差动放大器增益,

因Vi=ε,

即Vo=KFVi=ε,

因此ε=

（1）

式中:

Vi为直流电桥的输出电压

Eg为桥压（V）

K为应变计灵敏度系数

ε为输入应变量（με）

Vo为低漂移仪表放大器的输出电压（μV）

KF为放大器的增益

当Eg=2VK=2时ε=Vo/KF（με）

关于1/2桥电路

ε=

（2）

关于全桥电路

ε=

（3）

如此,测量结果由软件加以修正即可。

4、利用方式：

系统要求及设置:

4.1.1对运算机的要求:

4.1.1.1主频:

800MHZ以上;

4.1.1.2内存:

128M;

4.1.1.3硬盘:

10G以上（常常进行硬盘整理,清除磁盘碎片）;

.4操作系统：

WIN2000/XP;

1394卡的安装

打开运算机盖，将1394卡插入任何一个PCI插槽（有1394接口的运算性能够不用安装1394卡）。

如运算机自带1394接口，那么无需进行此步骤。

软件的安装:

.1终止所有开启的应用程序;

.2将随机所附光盘插入光驱内,双击“我的电脑”图标,指到光驱图标并双击打开光盘目录;

.3打开要安装的文件目录,双击“setup”图标;

.4按屏幕提示安装至终止，临时不要从头启动运算机;

.4驱动程序的安装

参考光盘中“Driver”,文件夹中的驱动安装说明。

.5从头启动运算机。

数据搜集箱的面板功能:

面板如图3所示

A.满度值指示；

B.220V交流电源插座；

C.补偿应变计接线端子；

D.电源指示；

E.外壳接地端子；

F.电源开关；

G.散热风扇；

H.电压信号输入端子；

I.工作指示，当启动采样时，此灯亮；当停止采样后，此灯熄灭；

J.1394接口，采纳1394通信线与运算机连接；

K.通信扩展输入；

L.信号输入接线端子；

M.扩展输出；

图3面板图

系统的连接:



单台利用:

任何机号数据搜集箱都可作主机用,然后用随机所附的1394通信电缆将I端口与运算机的相应端口连接单独利用。

多台利用:

主机与运算机连接同再用随机所附的扩展通信线将主机的扩展输出口与下一台搜集箱的扩展输入口相连即可。

应力应变的测量:

与应变计的连接如表一：

操作:

.1用附件中通信电缆将运算机1394口和DH3817靠得住连接;

.2依照测量要求,合理连接应变计（参照打开运算机电源,然后打开DH3817电源,运算机运行DH3817操纵软件;

.4参照软件帮忙文件,合理设置桥路参数及满度值,平稳清零;

.5设置采样速度,依照信号频率,合理选择采样速度,如只关切时域波形，采样速度一样是被测信号频率的10~50倍，如此波形比较滑腻，测量精度会有所提高;采样速度越高所占用的存贮空间越大,因此,采样时刻较长时,更应合理选择采样速度；

.6参照软件帮忙文件完成采样、暂停、停止采样及信号处置等功能；

系统满度值与输入电压的对应关系如表一:

表一

满度值

3000με

30000με

最大输入电压

3mv

30mv

示值分辨率

μV

μV

电压输入的测量

电压输入的接线方式

将仪器面板的“Vi-”端子和“0”之间用导线进行短接，那么相当于将仪器放大器的负输入对地短接，信号能够从面板的Q9输入端子输入。

电压输入的利用

将随机的信号输入Q9线一端接在仪器面板的Q9另外一端接外部的信号，

即可进行数据搜集工作。

注意：

在正常信号接入之前请将Q9的输入端短路，进行“平稳”和“清零”操作，扣除仪器本身的零点，以确保输入信号的真实性。

五、注意事项：

所有通信电缆（除1394电缆）的连接必需在运算机和数据搜集箱断电状态下进行。

有关导线电阻的说明：

方式二、三、四，将应变计别离用两根导线接至数据搜集箱，导线电阻

为单根导线电阻。

方式五、六，将应变计别离用两根导线接至数据搜集箱，导线电阻为双根导线电阻。

接插件连接必需靠得住，保证接触良好。

接通电源,系统就可正常工作,假设精准测量,请预热三十分钟。

系统必需良好接地,接地址为电源插座的接地端。

系统接地不行,将产生必然的漂移,稳固度也将受到阻碍。

全桥连接时,互换Vi+和Vi-的连接,能够改变输出信号的极性。

每通道各测点所有Rg、Rd及R的对外连接线均应尽可能短,长度也应相等。

在Win2000/XP环境下，平稳开始前，必需先查找机箱，运算机自动进行设备检测，显现相应的提示框。

通道的参数应依如实际情形合理设置，不然可能产生较大的测量误差。

每次进行平稳操作，系统自动将该次平稳结果保留下来，作为下一次新建采样项目的初始平稳结果，若是您在进行新的采样操作前未进行平稳操作，那么系统将以前一次平稳的结果作为本次采样的平稳结果，若是您在短时刻内持续多次进行采样操作，只需在进行第一次采样操作前进行平稳操作。

若是您以为平稳结果不够理想，那么能够多进行几回平稳。

每次开启搜集器，最好进行平稳操作。

软件处于打开状态，仪器断电后从头上电必需查找机箱，恢复硬件初始状态，确保仪器和软件的靠得住匹配。

工作指示在采样时只有和运算机连接的仪器点亮，其余不亮。

湿度较大的环境下利用本仪器,零漂将明显增加。

应幸免将仪器置于强电场中利用。

输入、输出电缆线应尽可能幸免靠近电力线、变压器及其它干扰源。

切勿在太高温度和湿度的条件下利用和寄存仪器,切勿将仪器直接在阳光下曝晒。

表一：

应变计的连接

序号

用途

现场实例

与采集箱的连接

输入参数

方

式

一

1/4桥（多通道共用补偿片）

适用于测量简单拉伸压缩或弯曲应变

灵敏度系数

导线电阻

应变计电阻

方

式

二

半桥（1片工作片,1片补偿片）

适用于测量简单拉伸压缩或弯曲应变,环境较恶劣

灵敏度系数

导线电阻

应变计电阻

续表一：

应变计的连接

序号

用途

现场实例

与采集箱的连接

输入参数

方

式

三

半桥（2片工作片）

适用于测量简单拉伸压缩或弯曲应变,环境温度变化较大

灵敏度系数

导线电阻

应变计电阻

泊松比

方

式

四

半桥（2片工作片）

适用于只测弯曲应变,消除了拉伸和压缩应变

灵敏度系数

导线电阻

应变计电阻

续表一：

应变计的连接

序号

用途

现场实例

与采集箱的连接

输入参数

方

式

五

全桥（4片工作片）

适用于只测拉伸压缩的应变

灵敏度系数

导线电阻

应变计电阻

泊松比

方

式

六

全桥（4片工作片）适用于只测弯曲应变

灵敏度系数

导线电阻

应变计电阻

表二：

自补偿应变计（三根线）的连接

序号

用途

现场实例

与采集箱的连接

输入参数

方

式

二

半桥（1片自补偿工作片）适用于测量简单拉伸压缩或弯曲应变,环境温度变化较大

灵敏度系数

导线电阻

应变计电阻

对运算机的要求:

为提高抗干扰能力,建议利用电磁兼容指标合格的品牌机及正版Windows2000/XP软件,不然将可能引发干扰或是数据不靠得住的现象。

为了能保证测量精度及动态范围，建议输入信号的幅度不超过满度值的90%。

输入信号频率最高为20Hz左右，因为内置低通滤波器在此范围内维持平坦，若是超过范围，那么会有信号衰减致使测量数据误差。

六、仪器保护及故障排除：

仪器的保护:

本仪器是Ⅱ组仪器,属于通用仪器,假设在超过环境规定条件的现场利用,应注意幸免酸、碱、盐、雾、雨淋及过强的幅射场、电场、磁场。

电源电压必需在220V±10％,50Hz±2％内。

寄存时,应将仪器盖好,避免尘埃污染,以减小接线柱及插座的接触电阻,假设一旦污染,应依照污染性质选择适当的溶剂（如无水乙醇、乙醚、四醚化碳等）,以白绸布蘸少量将污物擦净。

故障的排除:

未能检测到存在的数据搜集箱:

.1数据搜集箱电源未打开;

.2通信电缆未接、短路、断路或接触不良;

平稳未成功:

.1应变计电阻误差偏大;

.2连接导线长度不等;

.3接触不良;

测量结果不稳固及漂移偏大:

.1未能良好接地;

.2电源电压超范围;

.3周围存在强干扰源;

.4桥臂电阻不稳固;

一样来讲,仪器在设计和制造中已充分考虑能够提供用户连年的无端障运行,假设显现阻碍其正常功能的故障时,请第一考虑其外部缘故,如上所述。

但是一旦显现元件的初期失效,就应切断电源,以避免故障进一步扩大而损坏仪器,假设故障一时无法排除,请当即与本公司取得联系,以避免阻碍您的工作。