DH-3818静态电阻应变仪使用方法

DH3818静 态 应 变 测 试 仪 使 用 说 明DH-3818静态应变测试仪使用方法一、概述 DH-3818静态应变测试仪集数据采集箱、微型计算机及支持软、硬件构成。可自动/手动、准确、可靠、快速进行静态应变测量。广泛用于机械、土木、航空航天、国防、交通等领域。若配接合适的应变式传感器，还可对压力、扭矩、位移、温度等物理量进行测量。测试仪具有自动平衡功能，内置标准电阻，可方便实现全桥、半桥及1/4桥（公用补偿片）连接。二、主要技术指标 1测量点数：每台静态应变测试仪有110个通道，最多可同时测10点。每台计算机可控制10台静态应变测试仪；2程控状态下采集速度：10测点/秒；3测试应变范围：199994分辨率：15系统不确定度：小于0.53（程控状态）6零漂：4/2h（程控状态）7自动平衡范围：15000，灵敏度系数K2、120应变计阻值误差的1.5；8电源电压：220V10%，50Hz1%三、工作原理 1WESTONE电桥测量原理图1 测量原理 现以1/4桥，120桥臂电阻为例，加以阐述。如图1所示：图1左侧为WESTONE电桥AC为电源端，A点系直流电源正板（Eg），C端系直流电源负极(O)。B端、D端分别为输出信号的Vi+、Vi- 端。第一桥臂（AB）为测量片电阻Rg（120），第四桥臂（AD）为补偿片电阻R（120），第二、三桥臂（BC、CD）为仪器内标准电阻R（120）。由电桥原理，电桥的输出电压Vi为： Eg为桥压（DC 2V）、 K为应变片灵敏系数、为输入应变量，低漂移仪表放大器的输出电压Vo为： KF为放大器的增益，故 (1)当Eg2 V K2时，（1）式为：对于1/2桥（半桥）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。2软件功能本系统的控制软件工作于Win9x操作系统，软件实现了文件管理、参数设置、平衡操作、采样控制、数据查询、打印控制功能。软件使用说明另述。四、数据采集箱的面板的功能介绍DH3818静态应变测试仪 输入RS-485扩展 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 自动控制 手动控制 应变 修正系数 江苏华东测试技术有限公司 11 12 13 14 15 16 17 18上图为采集箱面板功能示意图1、2RS232通讯接口，其中2接口可以通过一根通讯电缆与计算机的RS232通讯接口相连，1接口可以和下一台机的通讯或扩展接口相连，如此结联，一台计算机最多可控制十台仪器。3通道号显示数码管。4风扇。5应变量及设置修正系数的显示数码管。6接地端子。7保险丝座。8220V电源输入插座。9数子键十个，按此键，则显示所按数值，此键在修改通道号和修正系数时有效。10仪器电源插座。11自动控制指示。12手动控制指示。13应变量指示，当此灯亮表示“5”数码管显示的是“3”数码管显示的通道对应的应变量。14修正系数指示，当此灯亮表示“5”数码管显示的是“3”数码管显示的通道对应的修正系数。此时修正系数的改变可通过数值键来设置。15确认键，按此键，则确认通道号或修正系数。确认通道号时，若通道号数码管闪烁不能确定通道，则按“17”退格键更改数值。确认修正系数时，按此键则将修正系数显示切换到应变量显示。16设置键，按此键将应变量显示切换为修正系数显示，此时可按数字键来更改修正系数。17退格键，按此键则闪烁的数码管显示退一位，此键在修改通道号和修正系数时有效。18平衡键，按此键则平衡“3”数码管显示的通道，此键在通道号和修正系数已确定时有效。五、桥路的连接桥路分1/4桥、半桥和全桥。接线时，应将导线头放置于接线端子金属压片下方，并拧紧固定细钉，尽量减少接触电阻，以保证测量时的应变读数稳定。应变测试仪有内部电阻。在1/4桥、半桥连接时，内部电阻和外接应变片一起组成WESTONE测量电桥。全桥连接时，WESTONE电桥均由外接应变片组成。应变测试仪桥路内部电阻接线示意图 补偿 1 2 10 Eg(A) Vi+(B) Vi- 0(C) Vi-(D)1/4桥外接应变片接线示意图 补偿 1 10 Eg （A） Vi+ （B） 0 （C） Vi- （D）1/4桥（多通道共用补偿片）为单臂测量桥路，多通道共用补偿片，即各通道的温度补偿桥臂是共用的，测量时温度补偿应变片只需一枚。半桥外接应变片接线示意图 补偿 1 10 Eg （A） Vi+ （B） 0 （C） Vi- （D）半桥，可以是一片工作片和一片温度补偿片组成半桥另补偿桥路，也可以是两片工作片组成自补偿桥路。全桥外接应变片接线示意图 补偿 1 10 Eg （A） Vi+ （B） 0 （C） Vi- （D）全桥，四个桥臂均为外接应变片。六、灵敏系数K的修正在使用静态电阻应变仪测量应变时，应根据应变片的灵敏系数、导线情况和电阻值进行灵敏系数K的修正。当静态电阻应变仪处于自动控制状态时，只须在参数设定时输入实际参数值，应变仪便自动修正灵敏系数K值。当静态电阻应变仪在手动状态时，灵敏系数按下述方法确定K1、K2、 K3后，按计算修正值，然后手动设置相应的K修正值。（一）K1为应变计灵敏系数修正值本仪器设计时将应变计灵敏系数设定为“2”， 实际用的应变片灵敏系数不是“2”时须修正，取 ，Ki为实际使用的应变片的灵敏系数值。（二）K2为导线长度的修正值应变片不考虑导线长度电阻RL时，K21， 如导线较长，一般时，根据接桥考虑单根导线电阻值RL时 （三）K3为应变计电阻的修正值全桥和半桥时，桥路状态为卧式桥，测量结果和等臂桥相同。1/4桥时，桥路状态为立式桥，仪器设计时四个桥臂电阻均设定为120，若外接应变片的电阻值R与120相差较大时K3 七、应变测试系统软件使用简易程序第一部分 准备1、 开机打开应变仪和计算机电源，选择“DH3818应变测试系统”，启动已经安装好的测试软件。2、 查找机箱在启动软件的同时会出现自动查找机箱的过程，如果软件自动查找到采集箱的机号，则在界面右下方的机箱状态显示区中，机箱号对应的状态指示灯被点亮，应变仪自动切换到自动控制。若软件没能自动找到机箱，则选择菜单“操作”下的“寻找机箱”。界面出现“通讯设置窗口”的对话框，端口设置选点“COM1”，波特率设置选点“1200bps”，然后点击“查找机箱”，看到机箱状态指示灯点亮。3、 参数设置选择菜单“参数设置”分别对以下三种参数进行设置。“机箱特征”设置“机箱号”：显示已查找到的采集箱机箱号。“起始测点、结束测点”：显示仪器在采集数据时的扫描范围。“比例系数”：用于修正仪器放大器可能出现的偏差，该系数通常情况下为“1”，如发现测量数据均出现同一方向的偏差，则可以通过该系数来修正。“一组桥路-六组桥路”：分别对应仪器的六组接线端子的桥路接入方式。本实验室使用的DH3818应变测试仪只有一组接线端子，包含10个测点（即10个通道）。一般情况下，每个通道只能接一种桥路。需要桥路混接时，应根据应变仪的内部电阻接线和外接一些短路线来完成。桥路方式有六种，依次为：“方式一”1/4立式桥；“方式二”半桥，其中第二桥臂接补偿片；“方式三、方式四”半桥，两桥臂均为工作片，无补偿片；“方式五、方式六”全桥。“电桥与试件”设置分别输入各测点的应变片电阻值和灵敏系数值，导线的电阻值（一般情况为0），变形试件材料的弹性模量和泊松比。注意每输入一个数值，必须按“回车”键，否则输入数据无效。上述数据各测点相同时，可以用“紧缩模式”，一次输入便完成所有通道的设置，否则用“展开模式”逐个通道逐项设置。“测点特性”设置“单位”：，应变读数显示为整数，最小分辨率为1，若显示“52”即表示测得的应变为52。“修正”：相当于转换因子，一般情况为“1”。“描述”：用作标记或注释。DH3818应变测试仪软件中无报警及测点选择显示功能。第二部分 测试1、 创建一个新文件，并命名。如2004机自（3）班，第二批，第5组的同学可以将新文件命名为“机自040325.TST”2、仪器平衡操作在试件未受载荷作用时，选择菜单“操作”下“平衡操作”。出现“平衡选择窗”对话框。“仅平衡选中号机”和“显示平衡结果”两项均不选，点击“确定”。3、采样方式设定选中“定时采样”，设定“采样间隔”为“1秒”，“采样次数”为“8”次，“平均次数”为“1”。4、输入信息测试状态当试样承受不同的载荷时，需要在“输入信息测试状态”选项中，手动输入对应的载荷数值。如未受载时输入“0kN”，载荷为1kN时，输入“1kN”，依次类推。5、执行采样操作点击“执行采样操作”即开始按采样方式设置进行采集。在“单次采样”下，只执行一次采集操作。在“定时采样”下，按设置的相关参数，如采样间隔、次数、平均次数等进行循环采集，直到设定次数为止。6、测点的平衡操作在正式加载采样前，为消除应变初值，保证无载荷时各测点的应变实际输出均为零，应在确定试样无载荷时，先选择菜单“操作”下的“平衡操作”，然后“执行采样操作”，查看各点的应变值是否为“0”。若不为“0”，重复“平衡操作”。多次重复后，仍不能为“0”，检查接线，查找原因。7、加载测量完成测点的平衡后，按实验要求平稳加至所定载荷数值，在“输入信息测试状态”中手动输入此载荷值，然后“执行采样操作”，依次类推直至加到最大载荷。注意，平衡操作必须在试件无载荷作用时执行，当试件承载时，不能执行平衡操作，否则会丢失测试结果，导致本次测量无效。第三部分 数据管理1、 数据格式转化在“执行采样操作”时，软件会自动按采样方式设定的要求采样，但界面上只会显示即时数据，即正在采集的一组数据，不显示已经采集的上一组数据。在此过程中操作者无须手工记录任何数据。完成一个测量循环，即从“0”载荷到最大载荷的若干次采样后，选择菜单“文件”下的“打开文件”，选中初始命名的文件（如“机自040325.TST”）“打开”，在“文本转换”中选中“所有采样数据（A）”，将其转换为Excel文件并保存。可以把转换文本和初始文件取同一名称，但需改变其扩展名。初始文件的扩展命为“TST”，转换为Excel文件后扩展名为“xls”