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1、LK2107A 型超動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀目錄概述 使用說(shuō)明三、技術(shù)指標(biāo)四、注意事項(xiàng)五、故障及解決方案六、儀器附件秦皇島龍科測(cè)控技術(shù)有限公司vav wJkckjsxom一、概述LK2107A型超動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀是一種具有自動(dòng)平衡功能的動(dòng)態(tài)電阻 應(yīng)變儀,主要用于實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析及動(dòng)力強(qiáng)度研究中,對(duì)結(jié)構(gòu)及材料 的任意變形進(jìn)行動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)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(yùn)。采用直流供橋,電橋采用六線(xiàn)制, 有長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)補(bǔ)償 功能。儀器頻帶寬、校準(zhǔn)方便,配接不同類(lèi)型的應(yīng)變 片及應(yīng)變式傳感器,可以實(shí)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(cè)量。LK2107A型超動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀具有如下特
2、點(diǎn):1、可以2、4、6、8通道組合,體積小。2、橋路自動(dòng)平衡,平衡 時(shí)間約2秒平衡范圍大于士 15000卩£3、采用撥盤(pán)開(kāi)關(guān)校準(zhǔn),準(zhǔn)確方便。4、供橋電壓采用六線(xiàn)制,自動(dòng)修正長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn) 測(cè)量時(shí)引入的誤差。5、頻帶寬:頻響范圍 DC 2500kHz (- 3dB)。6、測(cè)量精度高,噪聲低,穩(wěn)定性好,抗干擾能力強(qiáng)。7、器件集成度高,性能穩(wěn)定可靠。二、使用說(shuō)明1、 測(cè)試方框圖LK2107A型超動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀可以 配接各 種類(lèi)型的應(yīng)變 片及應(yīng)變 式傳感器。 其典型測(cè)試方框圖如圖1所示:圖12、面板說(shuō)明O ;(O i通道前面板通道后面板輸入插座(7芯航空插座):1橋壓+ , 2橋壓,3信號(hào),4反饋+ ,
3、 5反饋,6信號(hào)+ , 7屏蔽線(xiàn)。3、操作前準(zhǔn)備電話(huà)電由 :lkckjs網(wǎng)tl£:VAVW.II cl-:秦皇島龍科測(cè)控技術(shù)有限公司秦皇島龍科測(cè)扌空技術(shù)有限公司Ike 儀器通電之前,先將橋盒接成全橋,把橋盒的航空插頭 插入通道的航空插座內(nèi),旋緊。 使用220V 50Hz市電供電,電源線(xiàn)一端插入儀器電源插 座,另一端接入市電,然后將電源后面板的電源開(kāi)關(guān)置“開(kāi)”位 置,電源即接通。這時(shí)將要使用的通道電 源置于“開(kāi)”(向上扳), 隨即該通道的前面板的工作指示燈亮了,進(jìn)入工作狀態(tài)。 各通道的電源開(kāi)關(guān)為省電而設(shè)置,把不使用的通道的電 源開(kāi)關(guān)置于“關(guān)”的位置。4、操作說(shuō)
4、明(1)電源部分 電源前面板設(shè) 有3位半液晶顯示數(shù)字電壓表,供儀器各 通道調(diào)零指示和校準(zhǔn)值指示之用,電壓表的量程選擇開(kāi)關(guān),設(shè) 有滿(mǎn)量程2V和20V兩檔。平時(shí)應(yīng)放在20V檔為好,在小于2V的 小信號(hào)精確測(cè)量時(shí)才使用2V檔,電壓表是直流電壓表,在動(dòng) 態(tài)測(cè)試中也采集到忽大忽小的交流信號(hào),于是數(shù)字亂跳,且無(wú) 指示意義,這時(shí)量程開(kāi)關(guān)置“0”位,即輸入接地,顯示為000。 輸出檢測(cè)設(shè)置在后面板上,通過(guò)通道選擇開(kāi)關(guān)與各通道 輸出相連,當(dāng)通道選擇開(kāi)關(guān)選擇1 8各通道時(shí),輸出檢測(cè)即輸 出相應(yīng)1 8通道的輸出信號(hào)值,這樣巡檢時(shí)省去改換輸出線(xiàn)的 麻煩。(2)放大通道部分電橋平衡各通道通電 前已接入組成全橋的橋盒,開(kāi)
5、啟后面板上 電 源開(kāi)關(guān),該通道進(jìn)入工作狀態(tài),綠色工作指示燈亮,將功能 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于“測(cè)量”位置,增益開(kāi)關(guān)放在欲選擇的檔位,電話(huà)電郵:lkxl js(o?L26.coni網(wǎng)址:w.Ikekjsxom電話(huà)電由 :lkckjs網(wǎng)tl£:VAVw.ll cl-:秦皇島龍科測(cè)控技術(shù)有限公司按動(dòng)“自動(dòng)平衡”電橋平衡按鈕,這時(shí)20V檔面板表上 變成只 有幾十毫伏零點(diǎn),電橋已被平衡,等預(yù)熱15分鐘后,再按動(dòng) “自動(dòng)平衡”電橋平衡按鈕,可多按幾次,取最小的,3位半 電壓表量程放在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(diǎn)值最小,這時(shí)
6、放大器達(dá)到了理想的平衡狀態(tài)。電橋“平衡微調(diào)”電位器在使用過(guò)程中,有可能 調(diào)到兩邊 極點(diǎn)還未平衡,這時(shí)應(yīng)回調(diào)一段(零點(diǎn)會(huì)增大),再重新按動(dòng) “自動(dòng)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(dá)到理想的平衡狀態(tài)。 增益選擇放大通道的增益設(shè)置30、50、100、300、500、1000六檔。 為使測(cè)量更準(zhǔn)確,預(yù)測(cè)被測(cè)輸出電壓值或應(yīng)變量是 必要的。 每個(gè)通道放大器放大倍數(shù)最大為1000倍,若橋壓為2V,單只 應(yīng)變片產(chǎn)生1 “時(shí),輸出1mV峰值電壓,100以輸出0.1V峰值 電壓,用戶(hù)可以根據(jù)預(yù)計(jì)的應(yīng)變產(chǎn)生值來(lái)選擇增益開(kāi)關(guān)位置。 增益開(kāi)關(guān)置“ 300”時(shí),增益為300倍,“ 100”時(shí)
7、為100倍, 依此類(lèi)推。橋壓增加,相當(dāng)于系統(tǒng)增益加大,即若橋壓為2V 時(shí),對(duì)被測(cè)信號(hào)增益為300倍,則橋壓為5V時(shí),系統(tǒng)實(shí)際增 益變?yōu)?50倍。 校準(zhǔn)值給定“校準(zhǔn)”開(kāi)關(guān)相當(dāng)于在每個(gè)通道內(nèi)設(shè)置了 一個(gè)簡(jiǎn)易標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)變模擬儀,用以方便的 校準(zhǔn)出被測(cè)信號(hào)應(yīng)變值大小。例如: 校準(zhǔn)置+ 1000 “時(shí),輸出1.000V ,置“測(cè)量”檔儀器輸出信 號(hào)峰值也為1.000V(用記錄設(shè)備或峰值表測(cè)出),則說(shuō)明測(cè)量 信號(hào)的應(yīng)變 值為+ 1000以。電話(huà)電由 :lkckjs網(wǎng)tl£:VAVw.ll cl-:秦皇島龍科測(cè)控技術(shù)有限公司秦皇島龍科測(cè)扌空技術(shù)有限公司wvz-1 k旳乩g
8、m為使校準(zhǔn)更準(zhǔn)確,校準(zhǔn)前先將校準(zhǔn)開(kāi)關(guān)置“0”位,校準(zhǔn) 調(diào)零后再置不同的應(yīng)變值進(jìn)行正負(fù)校準(zhǔn)。校準(zhǔn)通常在測(cè)量開(kāi)始前進(jìn)行,校準(zhǔn)值應(yīng)放置到預(yù)期的應(yīng) 變值附近,儀器給出正?;蜇?fù)校,都應(yīng)使系統(tǒng)連結(jié)起來(lái)進(jìn)行 一段記錄,儀器允許在連續(xù)測(cè)量過(guò)程中“隨時(shí)校準(zhǔn)”,不會(huì) 造成被測(cè)量信號(hào)與校準(zhǔn)信號(hào)的疊加,這對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間被測(cè)應(yīng)變 片或傳感器總處于負(fù)荷情況下校準(zhǔn)尤為方便。校準(zhǔn)完成后功能選擇開(kāi)關(guān)放在“測(cè)量”位置,進(jìn)行正常信 號(hào)測(cè)量,測(cè)量過(guò)程中各旋鈕位置不應(yīng)再變動(dòng)。 低通濾波器檔位的選擇儀器帶有二 階Butterworth型有源低通濾波器,截止頻率 (kHz)分別為50、100、500、1000、F( 2500)。為了濾除測(cè)量信
9、號(hào)中不必要的頻率分量,應(yīng)將濾波器開(kāi) 關(guān)置于高于被測(cè)信號(hào)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(hào)無(wú)衰減。 橋壓選擇通道后面板設(shè)置了 橋壓選擇2V、4V、8V,通常出廠(chǎng)時(shí) 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。橋壓(V)橋路電阻(Q )6012035010002VVVV4XVVV8XXVV提高橋壓增大儀器靈敏度,為小信號(hào)測(cè)量提供方便。電話(huà)電郵:lkxl js(o?L26.coni網(wǎng)址:w.Ikckjsxom電話(huà)電由 :lkckjs網(wǎng)tl£:VAVw.ll cl-:秦皇島龍科測(cè)控技術(shù)有限公
10、司vav wJkckjsxomk1i 5 )6781 X P R3R21 -A1J 2 -D1 - 3 -A2 - 4 )ID2 1:圖4橋盒結(jié)構(gòu)及引線(xiàn)說(shuō)明 輸入信號(hào)負(fù)端;供橋電壓負(fù)端; 輸入信號(hào)正端;供橋電壓正端; 屏蔽線(xiàn)連接端A1、A2是測(cè)量電橋相對(duì)的兩個(gè)臂 D1、D2是測(cè)量電橋相對(duì)的兩個(gè)臂 R1、R2、R3是橋盒內(nèi)部的120Q標(biāo)準(zhǔn)電阻。 橋路的連接橋盒是應(yīng)變測(cè)量 元件與應(yīng)變儀連接的橋梁,熟悉橋盒的 結(jié)構(gòu)及連接方法是十分必要的。圖4示出了橋盒引線(xiàn)結(jié)構(gòu),圖 中R1 , R2 , R3是放在橋盒內(nèi)的120 Q溫度系數(shù)好的精密模壓 電阻,作為輔助橋用,圖5給出了 1/4橋到全橋的連接方法,在 、
11、(b)、(d)的連接方式中,必須使用120 Q的應(yīng)變片,才能 保證電橋平衡。在實(shí)際測(cè)量時(shí),應(yīng)變片的連線(xiàn),橋盒接線(xiàn)柱 之間的短路線(xiàn)都要盡可能用烙鐵焊接。為防止外部電磁干擾, 特別是50Hz的干擾,橋盒與應(yīng)變片之間用屏蔽線(xiàn)。遇到干擾 嚴(yán)重,譬如集流環(huán)轉(zhuǎn)接時(shí),橋路干擾可能很大,可采用圖5中 三線(xiàn)式接法予以降低。電話(huà)電由 :lkckjs網(wǎng)tl£:VAVw.ll cl-:秦皇島龍科測(cè)扌空技術(shù)有限公司Ike 在測(cè)量點(diǎn)遠(yuǎn)離儀器條件下,為了保證校準(zhǔn)值的準(zhǔn)確度,可采用六線(xiàn)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(zhǎng)度的七芯(或六芯)電纜,兩端配接相應(yīng)的七芯轉(zhuǎn) 接插頭,
12、即1 1, 2 2.66,第77腳接屏蔽線(xiàn),多余芯線(xiàn)可剪去。25A136D14 /<7aA#1 丫UoD1U橋圖5(c)二只應(yīng)變片的連接方法電話(huà)電由 :lkckjs網(wǎng)tl£:VAVw.ll cl-:3A242橋5A11UoD2D1A2A13A2D124U橋A1D21UoKp£ p秦皇島龍科測(cè)控技術(shù)有限公司jsxomA1A2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(jì)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(shí)際的應(yīng)變值為:2.00式中:£ P為實(shí)際的應(yīng)變值電話(huà)
13、電郵:lkxl js(o?L26.coni網(wǎng)址:vavw.Ikckjsxom圖5(d)二只應(yīng)變片的連接方法秦皇島龍科測(cè)控技術(shù)有限公司yAy./Jkl jsxom£ C為測(cè)得的應(yīng)變值Kp電阻應(yīng)變片的靈敏度系數(shù) 儀器各通道設(shè)有過(guò)荷指示,當(dāng)信號(hào)峰值大于5V時(shí),紅色 過(guò)荷指示燈閃亮,說(shuō)明信號(hào)已經(jīng)過(guò)荷,應(yīng)適當(dāng)降低增益,保證儀 器在信號(hào)不過(guò)荷的情況下工作 預(yù)熱儀器在接通電源后即進(jìn)入工作狀態(tài),為了保證穩(wěn)定運(yùn)行及 測(cè)試的準(zhǔn)確性,儀器應(yīng)預(yù)熱10 -15分鐘,對(duì)于小信號(hào)或長(zhǎng)時(shí)間測(cè) 量,則需要預(yù)熱30 -60分鐘。預(yù)熱完畢,即可進(jìn)行測(cè)量。三、技術(shù)指標(biāo)1、通道數(shù):2, 4, 6, 8等多通道組合。2、適用電
14、橋電阻:60 Q 5k Q。3、供橋電壓:2V, 4V, 8V (電流不小于33mA。4、應(yīng)變系數(shù):K = 2.00。5、 平衡范圍:使用電橋電阻的士 3% (約士 15000以)6、平衡方式及時(shí)間:自動(dòng)平衡,平衡時(shí)間約2秒,平衡保持時(shí)間 48小時(shí)。7、輸入阻抗:大于100M Q。8、靈敏度:0.1V/100 “(橋壓 2V)。9、非線(xiàn)性度:小于士 0.1% F S。10、應(yīng)變校準(zhǔn)值:0, 500, 1000, 2000, 5000, 10000以。校準(zhǔn)誤差:不大 于校準(zhǔn)值的士0.5% (最小士 1 “)。11、增益:30、50、100、300、500、1000。12、頻響:DC 2500kH
15、z (-3dB 士 1dB)。13、低通濾波:截止頻率(kHz) : 50、100、500、1000、F (2500) (-3dB 士 1dB)。電話(huà)電郵:lkcl jsL26.coni網(wǎng)址:vayw.Ikckjsxom秦皇島龍科測(cè)控技術(shù)有限公司14、輸出電壓:峰值士 5V。15、信噪比:大于40dB。16、共模擬制比:100dB。17、 穩(wěn)定性:零點(diǎn)漂移小于士 0.5% F S士 1“(4小時(shí));靈敏度變化小于士0.2% F S (4小時(shí))。18、供電:交流220V( 士 10%), 50Hz,約40W。19、工作環(huán)境:溫度0C+40C 相對(duì)濕度小于80%。20、外
16、型尺寸:?jiǎn)瓮ǖ?5 X 251 x 130mm3四、注意事項(xiàng)1、用戶(hù)在使用本儀器之前,請(qǐng)仔細(xì)閱讀 使用說(shuō)明書(shū),避免連線(xiàn) 或操作錯(cuò)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(yáng)光下 曝曬。3、避免在高溫下使用,這樣會(huì)降低橋路或放大器的對(duì)地絕緣電 阻,會(huì)造成較大的零漂而使系統(tǒng)不穩(wěn)定,個(gè)別情況下使測(cè)量無(wú)法 進(jìn)行。4、不允許在有強(qiáng)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(cè)試過(guò)程中始終保證電源電壓按說(shuō)明書(shū) 給定的范圍內(nèi)變化。6、測(cè)量過(guò)程中不允許按動(dòng)自動(dòng)平衡 按鈕。7、測(cè)量時(shí)的溫度補(bǔ)償應(yīng)變片要貼在測(cè)量片相同的材料上,且 測(cè)量片與補(bǔ)償片要同一材料同一阻值同一環(huán)境溫度,
17、避免陽(yáng)光 曝曬,對(duì)地絕緣在500M Q以上。& 盡量縮短應(yīng)變片與橋盒之間的測(cè)試連線(xiàn),使用同軸電纜做 測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)時(shí),屏蔽層不能做為一條測(cè)量導(dǎo)線(xiàn),而只能做屏蔽保電話(huà)電郵:lkcl<ista)L26.coni網(wǎng)址:va? w. I 秦皇島龍科測(cè)控技術(shù)有限公司vay wJkckjsxom_ 1S=2£cA1R+A RUoR-A RD1A11D110秦皇島龍科測(cè)扌空技術(shù)有限公司Ike 護(hù)連到橋盒的接地端,對(duì)金屬試件,要與應(yīng)變儀橋盒地線(xiàn)端連 接良好以減小工頻干擾。測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)遠(yuǎn)離干擾源,如變壓器,電機(jī),大型用電設(shè) 備及動(dòng)力 線(xiàn)等。測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)在連接時(shí)要盡可能采用對(duì)
18、稱(chēng)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(zhǎng) 導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量時(shí)更為必要.9、在實(shí)際測(cè)量中,為了提高被測(cè)信號(hào)的精度,同時(shí)實(shí)現(xiàn)溫度 補(bǔ)償,常將應(yīng)變片組合使用,這時(shí)測(cè)量值要進(jìn)行 修正,注意 應(yīng)變式傳感器不用修正。(1) Al和Dl兩只應(yīng)變片用于應(yīng)變測(cè)量 如圖6,測(cè)量結(jié) 果要 被2除,即:圖6二只應(yīng)變片的測(cè)量(2)四只應(yīng)變片同時(shí)用做測(cè)量片,如圖7測(cè)量結(jié)果除以4,即_ 1% = 4“R-A R)R+A R/ D1 A2UoA1 D2 /R+A R/ R-A R IU橋WA1 IiA2 I1圖7四只應(yīng)變片的測(cè)量五、廠(chǎng)D1 D2匸二A1 A21、噪聲干擾,應(yīng)考慮以下情況: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(jī)、 變壓器、磁飽和穩(wěn)壓器等),感應(yīng)噪聲可能引入測(cè)量電路中, 可采用下列方法:將應(yīng)變儀及橋路連接線(xiàn)遠(yuǎn)離上述設(shè)備;被測(cè) 物完好接地并將應(yīng)變儀連到相同的地上。電位干擾:當(dāng)被測(cè)物存在DC或AC電位時(shí),會(huì)出現(xiàn)電位干 擾,這種情況下應(yīng)變儀的良好接地并不是總能帶來(lái)好的效果, 問(wèn)
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