更新時間:2024-03-01
MYJ-1型靜態(tài)數(shù)字電阻應(yīng)變測試儀是測試結(jié)構(gòu)或材料受力后的應(yīng)變采集、存儲與分析的測試儀,它接配電阻應(yīng)變計和各種電阻應(yīng)變式傳感器,可以測量應(yīng)變(應(yīng)力)、拉壓力、壓強、扭矩、位移、傾角、溫度等物理參數(shù)的變化量。
MYJ-1型靜態(tài)數(shù)字電阻應(yīng)變測試儀概述
是測試結(jié)構(gòu)或材料受力后的應(yīng)變采集、存儲與分析的測試儀,它接配電阻應(yīng)變計和各種電阻應(yīng)變式傳感器,可以測量應(yīng)變(應(yīng)力)、拉壓力、壓強、扭矩、位移、傾角、溫度等物理參數(shù)的變化量,是我公司專門為機械,土建、水利、車輛、船舶、橋梁、鐵道、交通等專業(yè)的科研機構(gòu)、工礦企事業(yè)和大中專高等院校在科研、設(shè)計、教學、生產(chǎn)和施工中,進行靜態(tài)應(yīng)變測試的一種性價比好的新型精密測試儀,也是我公司的高新產(chǎn)品之一。
測試儀特點:
1.1測試儀在設(shè)計中,采用了單片機技術(shù)、每通道獨立的超低噪聲和可編程的ADC、液晶屏和大規(guī)模集成電路,外觀也采用了人性化設(shè)計,視域尺寸為114mm*64mm的液晶屏可以多信息顯示應(yīng)變測量數(shù)據(jù)和相關(guān)的測量狀態(tài),采用可靠的以太網(wǎng)用以連接測試儀和計算機進行程序的實時傳輸,并用以擴展多機通訊,還帶有RS232或RS485通訊接口,可以和計算機進行數(shù)據(jù)通訊等功能。
1.2測試儀本身,帶有12個測點,多可擴展到8組96個測點。為減小各通道切換過程中接觸電阻變化影響,特別采用每通道獨立ADC設(shè)計,可獨自對每個測點進行自動預調(diào)平衡、靈敏系數(shù)等參數(shù)設(shè)置。
1.3測試儀各測點的應(yīng)變電橋,可獨自任意組成1/4橋、半橋和全橋連接等幾種方式。
1.4測試儀經(jīng)過上述精心設(shè)計和嚴格的制造工藝,從而使產(chǎn)品具有準確、穩(wěn)定、可靠,且可人工測讀,又可自動測試的雙重操作特點,從而使性價比更高,是值得廣大用戶的高新產(chǎn)品之一。
1.5關(guān)鍵詞:分組——12通道為一組,一臺測試儀多可擴展至8組96通道即96個測點,每臺測試儀用各自的以太網(wǎng)口通過外部HUB互相連接組網(wǎng)擴展;通道——每組中的獨立采集數(shù)據(jù)通道,即測點。
工作原理
2.1 電路原理方框圖參見圖(1)所示:
(圖1) 數(shù)字電阻應(yīng)變測試儀的電路原理方框圖
2.2 電橋工作原理參見圖(2)所示:
圖中:Rg—測量電阻應(yīng)變計;
Rd—補償電阻應(yīng)變計;
R—內(nèi)橋電阻,一般為120Ω;
A、C為供橋電壓U;
B、D為輸出電壓Δu。
(圖2)電阻應(yīng)變電橋的工作原理圖
電阻應(yīng)變計的電阻效應(yīng),可用公式R=ρL/F(即應(yīng)變計電阻R與金屬絲材長度L和電阻率ρ成正比,與它的截面面積F成反比)。對某試件進行應(yīng)變(應(yīng)力)測試時,當試件受到外力作用時隨之產(chǎn)生變形,應(yīng)變計的電阻值將會產(chǎn)生一微小的增量△R變化,此時電阻應(yīng)變計的單位電阻增量△R/R與應(yīng)變量△L/L在線性范圍內(nèi)成正比例關(guān)系,可用電阻應(yīng)變計靈敏系數(shù)K值,可由(1)式表示:
ΔR ΔL ΔR
K= —— / —— = —— / ε (1)
R L R
當進行電阻應(yīng)變測試時,由于測量應(yīng)變計的電阻值隨被測試件受力產(chǎn)生應(yīng)變變化,從而使電橋失去平衡,其輸出電壓Δu如(2)式所示:
1 ΔR 1
Δu = —— U —— = ——KεU (2)
4 R 4
同理,如在全橋時,根據(jù)應(yīng)變電橋的橋臂加減特性,其輸出電壓Δu可得出與4個橋臂電阻變化的相關(guān)關(guān)系如(3)式所示:
U K
Δu = —— (ε1-ε2+ε3-ε4) (3)
4
2.3 測量原理
2.3.1對于1/4橋電路,根據(jù)上述應(yīng)變電橋工作原理,當R=120Ω,U=2V,K=2.00時,如(4)式所示:
4Δu
ε=———— (4)
KU
式中: U — 供橋電壓(V);
Δu — 輸出電壓;
K — 電阻應(yīng)變計靈敏系數(shù);
ε— 被測實際應(yīng)變量(µε)。
2.3.2同理,對于半橋電路,如(5)式所示:
2Δu
ε=———— (5)
KU
式中: U — 供橋電壓(V);
Δu — 輸出電壓;
K — 電阻應(yīng)變計靈敏系數(shù);
ε— 被測實際應(yīng)變量(µε)。
2.3.3同理,對于全橋電路,如(6)式所示:
Δu
ε=———— (6)
KU
式中: U — 供橋電壓(V);
Δu — 輸出電壓;
K — 電阻應(yīng)變計靈敏系數(shù);
ε— 被測實際應(yīng)變量(µε)。
3 主要技術(shù)指標
3.1 應(yīng)變測量范圍:±1 ~ ±20000µε(應(yīng)變模式)
±1 ~ ±30000µε(工程模式);
3.2 分辨率:±1µε;
3.3 準確度級別: 0.1級 ;
3.3.1示值誤差:≤±(0.1% red ± 3µε);
3.3.2靈敏系數(shù)(K)示值誤差:≤±0.1%(FS) ;
3.3.3穩(wěn)定度:
3.3.3.1 零點漂移: ≤±3µε/4h ;
3.3.3.2 示值穩(wěn)定性: ≤±0.1%/4h ;
3.4 靈敏系數(shù):K=1.00~2.99(各通道可任意設(shè)定);
3.5 可測量點數(shù):1 ~ 12點 ,多可連接8組共96測點;
3.6 供橋電壓:2V(DC);
3.7 適用電阻應(yīng)變計電阻值:60 ~ 1000Ω ;
3.8 自動平衡范圍:±15000µε(當電阻應(yīng)變計阻值R=120Ω,K=2.00時的±1.5%);
3.9 可接電橋方式:1/4橋、半橋和全橋三種(各通道可任意組成不同接橋方式);
3.10 采集速率: 1Hz(全部連接通道) ;
3.11 電源:AC 220 V (±10%),50 Hz (±2%) / DC 5.0V;功率:10W;
3.12 外形尺寸:330 mm(長)×228 mm(寬)×105 mm(高);
3.13 自重:約50N ;
3.14 擴展方式:以太網(wǎng)絡(luò)(光纖可選);
3.15 可選配計算機接口(RS232或RS485);
備注:本產(chǎn)品,參照現(xiàn)行“中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程”JJG 623-2005《電阻應(yīng)變儀》的技術(shù)指標進行檢定,應(yīng)變指標在應(yīng)變計電阻值R=120Ω,靈敏系數(shù)K=2.00,供橋電壓U=2V(DC)狀態(tài)下進行。
4 測試儀組成
4.1 前面板(圖3
(圖3)測試儀前面板圖
4.1.1 液晶屏顯示窗(視域尺寸為114mm*64mm):
A—測試應(yīng)變量數(shù)值的符號位;
B—測試應(yīng)變量數(shù)值;
C—單位;
D—分組號;
E—通道號;
F—橋路方式;
G—靈敏系數(shù);
H—綜合修正系數(shù);
在設(shè)定狀態(tài)時,屏幕顯示設(shè)定功能標題欄或相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置。
4.1.2 按鍵部分(參見表1):
表1 各按鍵在設(shè)定與非設(shè)定狀態(tài)功能表
按鍵 | 設(shè)定狀態(tài) | 非設(shè)定狀態(tài) |
0 — 9 | 數(shù)字鍵:可直接切換測量通道或分組號。 | |
通道 | 通道鍵:配合數(shù)字鍵可在第1通道至第12通道間任意切換并進行測試。 | |
分組 | 分組鍵:配合數(shù)字鍵可在第1分組至第8分組間任意切換并進行測試。 | |
橋路 | 橋路切換鍵:可根據(jù)需要分別切換成1/4橋、半橋和全橋三種。 | |
平衡 | 平衡鍵:可根據(jù)需要對各通道分別進行平衡或在分組狀態(tài)下同樣進行上述操作,可對12個通道同時進行平衡。 | |
清除 | 清除鍵:在設(shè)定參數(shù)有錯誤需要糾正時可清除已輸入的數(shù)字。 | |
設(shè)置 | 設(shè)置鍵:進入設(shè)定狀態(tài)時, 可設(shè)定技術(shù)參數(shù)。 | |
上、下、左、右 | 方向鍵:用于同級菜單的移位選擇;在設(shè)定技術(shù)參數(shù)時用于改變參數(shù)值。 | 選擇鍵:在通道采集畫面中可選擇當前選項并可在當前選項中選定分組號、通道號或參數(shù)值。 |
確認 | 確認鍵:在設(shè)定技術(shù)參數(shù)時,用于確認并保存改變的參數(shù)值。 | 確認鍵:用于選擇通道或分組界面狀態(tài)下確認。 |
返回 | 返回鍵:用于退回上級菜單。 | 返回鍵:用于選擇通道或分組界面。 |
4.2 后面板和側(cè)面板(圖4)
圖4)后面板和側(cè)面板圖
A—RS485/RS232通信接口;
用于RS485通信:1端為A,2端為B;
用于RS232通信:3 端接地,4 端為發(fā)送端TXD, 5 端為接收端RXD
(注:兩種通信接口只能任選一種)。
串口通信格式和相關(guān)通信命令列表見附錄A。
B—以太網(wǎng)口;
C—USB口(可選);
D—直流電源(DC 5V);
E—電源開關(guān);
4.3上面板(圖5)
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