動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀使用說明書

1、動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀 使用說明書目錄一、概述二、使用說明三、技術(shù)指標(biāo)注意事項(xiàng)四、五、故障及解決方案六、儀器附件一、概述動(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，電橋采用六線制，有長(zhǎng)導(dǎo)線補(bǔ)償功能。 儀器頻帶寬、校準(zhǔn)方便，配接不同類型的應(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。動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀具有如下特點(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，平衡范圍大于土

2、5000 3、采用撥盤開關(guān)校準(zhǔn)，準(zhǔn)確方便。4、供橋電壓采用六線制，自動(dòng)修正長(zhǎng)導(dǎo)線測(cè)量時(shí)引入的誤差。5、頻帶寬：頻響范圍 DC-300kHz (+0.5dB, 一3dB)。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、使用說明1、測(cè)試方框圖動(dòng)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(cè)試方框圖如圖1所示：應(yīng)變片 數(shù)據(jù)采應(yīng)變花 動(dòng)態(tài)集器及 應(yīng)變儀計(jì)算機(jī)應(yīng)變式加速度計(jì)、壓 拉力、力、扭矩傳感器1圖22、面板說明1激勵(lì)+ 2激勵(lì)-123信號(hào)+354 674反饋+ 5反饋- 6信號(hào)- 7屏蔽線通道后而板通道前而板操作前準(zhǔn)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(shí)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(jìn)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(zhǔn)值指示之用，下設(shè)兩個(gè)開關(guān)，左邊為通道選擇開關(guān)，可選擇 測(cè)量1-10個(gè)

4、通道中任一通道的零點(diǎn)或校準(zhǔn)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(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，面板表是直流電 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, 且無指示意義，這時(shí)量程開關(guān)置“0”位，即輸入接地，顯示為OO0。 輸出檢測(cè)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(gè)通道時(shí)，輸出檢 測(cè)即輸出相應(yīng)18個(gè)通道的輸出信號(hào)值，這樣巡檢時(shí)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(jìn)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(cè)量” 位置，增益開關(guān)放在欲選擇的檔位，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4有幾十毫伏零點(diǎn)，電橋己被平衡，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，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(diǎn)值最小，這時(shí) 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10、30、100、300、5

6、00、Iooo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IOOo倍，若橋壓為2V,單只應(yīng)變片產(chǎn)生IH 時(shí), 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(jì)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(shí)，增 益為Iooo倍，“500”時(shí)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(shí)，對(duì)被測(cè)信號(hào)增益為IoOO倍，則橋 壓為5V時(shí)，系統(tǒng)實(shí)際增益變?yōu)?500倍。 校準(zhǔn)值給定“校準(zhǔn)”開關(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+ 2000 時(shí)

7、，輸出2.000V,置“測(cè)量”檔儀器輸出信號(hào)峰值也為 2.00OV（用記錄設(shè)備或峰值表測(cè)出），則說明測(cè)量信號(hào)的應(yīng)變值為+ 2000 為使校準(zhǔn)更準(zhǔn)確，校準(zhǔn)前先將校準(zhǔn)開關(guān)置“0”位，校準(zhǔn)5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)起來進(jìn)行一段記錄，儀 器允許在連續(xù)測(cè)量過程中“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)完成后功能選擇開關(guān)放在“測(cè)量”位置，進(jìn)行正常信號(hào) 測(cè)量，測(cè)量過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(cè)量信號(hào)中不必要的頻率分量，應(yīng)將濾波器開關(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(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。SDY2105 超動(dòng)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(hào)測(cè)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(fù)端;輸入信號(hào)負(fù)端；供橋電壓正端；輸入信號(hào)正端；屏蔽線連接端A2是測(cè)量電橋相對(duì)的兩個(gè)臂A1、是測(cè)量電橋相 對(duì)的兩個(gè)臂D1、D2標(biāo)準(zhǔn)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(cè)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(shí)際式中，必須使用120Q測(cè)量時(shí)，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(yán)重, 譬如集流環(huán)轉(zhuǎn)橋路干擾可能很大，接時(shí)，中三線式接法予以降低。5 可采用圖7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，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(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 ? CPKP為實(shí)際的應(yīng)變值式中：p為測(cè)得的應(yīng)變值CKP電阻應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)紅色5V時(shí)， 儀器各通道設(shè)有過荷指示，當(dāng)信號(hào)峰值大于過荷指示燈閃亮，說明信 號(hào)己經(jīng)過荷，應(yīng)適當(dāng)降低增益，保證儀 器在信號(hào)不過荷的情況下工 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 及分

12、鐘，對(duì)于小信號(hào)或長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量，15儀器應(yīng)預(yù)熱10 -測(cè)試的準(zhǔn) 確性，分鐘。預(yù)熱完畢，即可進(jìn)行測(cè)量。30 - 60則需要預(yù)熱三、技術(shù)指標(biāo)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(shí)間、平 衡方式及時(shí)間：自動(dòng)平衡，平衡時(shí)間約62 72小時(shí)。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(zhǔn)值（UE ）： 0、500、1000、2000、5000、IOOOOO校準(zhǔn)誤差：不大于校準(zhǔn)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(diǎn)漂移小于土O.5%FS±1U (4小時(shí))；靈敏度變化

14、小于土0.2%FS (4小時(shí))。18、供電：交流 220V(±10%), 50Hz,約 40W。19、工作環(huán)境：溫度OC+40°C相對(duì)濕度小于80%。3 X 13OmmX20、外型尺寸：?jiǎn)瓮ǖ?5251四、注意事項(xiàng)1、用戶在使用木儀器之前，請(qǐng)仔細(xì)閱讀使用說明書，避免連線或操 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)量無法11 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(cè)量過程中不允許按動(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，避免陽光曝曬，對(duì)地絕 緣在500M以上。Q8、盡量縮短應(yīng)變片與橋盒之間的測(cè)試連線， 使用同軸電纜做測(cè)量導(dǎo)線時(shí)，屏蔽層不能做為一條測(cè)量導(dǎo)線，而只能 做屏蔽保護(hù)連到橋盒的接地端，對(duì)金屬試件，要與應(yīng)變儀橋盒地線端 連接良好以減小工頻干擾。測(cè)量導(dǎo)線應(yīng)遠(yuǎn)離干擾源，如變壓器，電機(jī)，大型用電設(shè)備及動(dòng) 力線等。測(cè)量導(dǎo)線在連接時(shí)要盡可能采用對(duì)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(zhǎng)導(dǎo)線測(cè)量時(shí)更為必要.9、在實(shí)際測(cè)量中，為了

16、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。AI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:1 ? cp212RR-D1 UO AIW RR+U橋）四只應(yīng)變片同時(shí)用做測(cè)量片，如圖（2 PAl D2 RR+U橋RR- A2D1AlDlR+圖6 二只應(yīng) 變片的測(cè)呈£R測(cè)量結(jié)果除以71 £ 7c4a2A1D2D!A1A2WRUO圖7四只應(yīng)變片的測(cè)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(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，被測(cè)將應(yīng)變儀及橋路連接 線遠(yuǎn)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(shí)，會(huì)出現(xiàn)電位干AC或電位干擾：當(dāng)被測(cè)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(cè)物與應(yīng)變儀連好而實(shí)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(diǎn)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(shí)換一個(gè)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