DH3817(1394,添加自补偿应变计接法).doc

DH3817动静态应变测试系统 使用说明书目 录1、概述12、技术指标13、工作原理14、使用方法35、注意事项56、仪器维护及故障排除107、配套及随机文件101、概述： DH3817动静态应变测试系统由数据采集箱、微型计算机及支持软件组成。可自动、准确、可靠、快速测量大型结构、模型及材料应力试验中多点的静态及变化缓慢的应力应变值。广泛应用于机械制造、土木工程、桥梁建设、航空航天、国防工业、交通运输等领域。若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口进行数据通讯,最大程度上满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,试验结果一次生成; * 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，自动平衡; * 内置120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，方便分布式采集；* 平衡结果保存对意外断电具有恢复功能； * 每台计算机最多可控制128个测点。2、技术指标：2.1测量点数:每台采集箱8点,每台计算机可控制16台采集箱;2.2 供桥电压: 2V(DC);2.3 每测点采样速率:1、2、5、10、20、50、100、200（次/秒）;2.4 满度值: 3000、30000(电压输入3mV、30mV);2.5 示值分辨率:1（电压输入1V）;2.6 A/D分辨率:14位;2.7 系统不确定度不大于0.53;2.8 零漂：3/1h(输入端短路,最高灵敏度,恒温); 2.9 自动平衡范围:10000(应变计阻值误差2）;2.10 适用应变计阻值：5010000任意设定；2.11 长导线电阻修正范围:0.0100;2.12 应变计灵敏度系数:1.03.0自动修正;2.13 使用环境: 符合GB6587.1-86-组条件和环境;2.14 电源：220V10 50Hz2;2.15 采集箱尺寸: 350mm(长)270mm(宽)105mm(高)。3、工作原理：3.1 系统组成:n=16n=2n=1采集箱采集箱采集箱台式或便携计 算 机RS485口1394口（火线）RS485口 图1 系统框图3.2测量原理: 以1/4桥、120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=0.25EgK, 即 Vo=KFVi=0.25KFEgK,所以 = (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 为输入应变量() Vo为低漂移仪表放大器的输出电压(V) KF为放大器的增益当Eg=2V K=2时 =Vo/KF()对于1/2桥电路 = (2) 对于全桥电路 = (3)这样, 测量结果由软件加以修正即可。4、使用方法：4.1 系统要求及设置:4.1.1对计算机的要求: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(经常进行硬盘整理,清除磁盘碎片);4.1.1.4 操作系统：WIN2000/XP;4.1.2 1394卡的安装 打开计算机盖，将1394卡插入任何一个PCI插槽(有1394接口的计算机可以不用安装1394卡)。如计算机自带1394接口，则无需进行此步骤。4.1.3软件的安装:4.1.3.1结束所有开启的应用程序;4.1.3.2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;4.1.3.3打开要安装的文件目录,双击“setup”图标;4.1.3.4 按屏幕提示安装至结束，暂时不要重新启动计算机;4.1.3.4 驱动程序的安装 参考光盘中“Driver”,文件夹中的驱动安装说明。4.1.3.5 重新启动计算机。4.2 数据采集箱的面板功能: 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，采用1394通讯线与计算机连接；K. 通讯扩展输入；L. 信号输入接线端子；M. 扩展输出； 图3 面板图4.3 系统的连接:4.3.1单台使用: 任何机号数据采集箱均可作主机用,然后用随机所附的1394通讯电缆将I端口与计算机的相应端口连接单独使用。4.3.2多台使用:主机与计算机连接同4.3.1,再用随机所附的扩展通讯线将主机的扩展输出口与下一台采集箱的扩展输入口相连即可。4.4应力应变的测量:4.4.1 与应变计的连接如表一： 4.4.2 操作:4.4.2.1 用附件中通讯电缆将计算机1394口和DH3817可靠连接;4.4.2.2 根据测量要求,合理连接应变计(参照4.4.1);4.4.2.3打开计算机电源,然后打开DH3817电源,计算机运行DH3817控制软件;4.4.2.4 参照软件帮助文件,合理设置桥路参数及满度值,平衡清零;4.4.2.5 设置采样速率,根据信号频率,合理选择采样速率,如只关心时域波形，采样速率一般是被测信号频率的1050倍，这样波形比较光滑，测量精度会有所提高;采样速率越高所占用的存贮空间越大,因此,采样时间较长时,更应合理选择采样速率；4.4.2.6 参照软件帮助文件完成采样、暂停、停止采样及信号处理等功能；4.5 系统满度值与输入电压的对应关系如表一:表一满度值300030000最大输入电压3mv30mv示值分辨率0.61V6.1V4.6电压输入的测量4.6.1电压输入的接线方法 将仪器面板的“Vi-”端子和“0”之间用导线进行短接，则相当于将仪器放大器的负输入对地短接，信号可以从面板的Q9输入端子输入。4.6.2 电压输入的使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，即可进行数据采集工作。注意：在正常信号接入之前请将Q9的输入端短路，进行“平衡”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。5、注意事项：5.1 所有通讯电缆(除1394电缆)的连接必须在计算机和数据采集箱断电状态下进行。5.2有关导线电阻的说明：5.2.1 方式二、三、四，将应变计分别用两根导线接至数据采集箱，导线电阻为单根导线电阻。方式五、六，将应变计分别用两根导线接至数据采集箱，导线电阻为双根导线电阻。5.3接插件连接必须可靠，保证接触良好。5.4 接通电源, 系统就可正常工作, 若精确测量, 请预热三十分钟。5.5 系统必须良好接地, 接地点为电源插座的接地端。系统接地不好,将产生一定的漂移, 稳定度也将受到影响。5.6 全桥连接时, 交换Vi +和Vi -的连接, 可以改变输出信号的极性。5.7 每通道各测点所有Rg、Rd及R的对外连接线均应尽量短, 长度也应相等。5.8 在Win2000/XP环境下，平衡开始前，必须先查找机箱，计算机自动进行设备检测，出现相应的提示框。5.9通道的参数应根据实际情况合理设置，否则可能产生较大的测量误差。5.10每次进行平衡操作，系统自动将该次平衡结果保存下来，作为下一次新建采样项目的初始平衡结果，如果您在进行新的采样操作前未进行平衡操作，则系统将以前一次平衡的结果作为本次采样的平衡结果，如果您在短时间内连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衡操作。如果您认为平衡结果不够理想，则可以多进行几次平衡。每次开启采集器，最好进行平衡操作。5.11软件处于打开状态，仪器断电后重新上电必须查找机箱，恢复硬件初始状态，确保仪器和软件的可靠匹配。5.12 工作指示在采样时只有和计算机连接的仪器点亮，其余不亮。5.13 湿度较大的环境下使用本仪器,零漂将明显增加。5.14 应避免将仪器置于强电场中使用。5.15输入、输出电缆线应尽量避免靠近电力线、变压器及其它干扰源。5.16切勿在过高温度和湿度的条件下使用和存放仪器, 切勿将仪器直接在阳光下曝晒。- 5 -DH3817动静态应变测试系统 使用说明书表一：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- 9 -DH3817动静态应变测试系统 使用说明书5.17对计算机的要求:为提高抗干扰能力,建议使用电磁兼容指标合格的品牌机及正版Windows 2000/XP软件,否则将可能引起干扰或者是数据不可靠的现象。5.18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%。5.19 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保持平坦，如果超过范围，则会有信号衰减导致测量数据偏差。6、仪器维护及故障排除：6.1 仪器的维护:6.1.1 本仪器是组仪器, 属于通用仪器, 若在超过环境规定条件的现场使用, 应注意避免酸、碱、盐、雾、雨淋及过强的幅射场、电场、磁场。6.1.2 电源电压必须在220V10, 50Hz2内。6.1.3 存放时, 应将仪器盖好, 防止灰尘污染, 以减小接线柱及插座的接触电阻, 若一旦污染, 应根据污染性质选择适当的溶剂(如无水乙醇、乙醚、四醚化碳等), 以白绸布蘸少许将污物擦净。6.2 故障的排除:6.2.1 未能检测到存在的数据采集箱:6.2.1.1 数据采集箱电源未打开;6.2.1.2 通讯电缆未接、短路、断路或接触不良;6.2.2 平衡未成功:6.2.2.1 应变计电阻误差偏大;6.2.2.2 连接导线长度不等;6.2.2.3 接触不良;6.2.3 测量结果不稳定及漂移偏大:6.2.3.1 未能良好接地;6.2.3.2 电源电压超范围;6.2.3.3 周围存在强干扰源;6.2.3.4 桥臂电阻不稳定;6.2.4 一般来讲, 仪器在设计和制造中已充分考虑能够提供用户多年的无故障运行, 若出现影响其正常功