SDY2107A超动态应变仪

1、SDY2107A 型 超动态应变仪寸录一、概述二、使用说明三、技术指标四、注意事项五、故障及解决方案六、仪器附件概述SDY2107A型超动态应变仪是一种具有自动平衡功能的动态电阻应变仪，主要用于实验应力分析及动力强度研究中，对结构及材料的任意变形进行动态应变测量。通道数量可以2、4、6、8自由组合。体积小重量轻，便于携带和搬运。采用直流供桥，电桥采用六线制，有长导线补偿功能。仪器频带宽、校准方便，配接不同类型的应变片及应变式传感器，可以实现应力、拉压力、速度、加速度、位移、扭矩等多种物理量的测量。SDY2107A型超动态应变仪具有如下特点：1 可以2、4、6、8通道组合，体积小。2、桥路自动平

2、衡,平衡时间约2秒平衡范围大于士 15000卩3、采用拨盘开尖校准，准确方便。4、供桥电压采用六线制，自动修正长导线测量时引入的误差。5、频带宽：频响范围 DC 2500kHz (- 3dB)。6、测量精度高，噪声低，稳定性好，抗干扰能力强。7、器件集成度高，性能稳定可靠。二、使用说明1 测试方框图SDY 2107A型超动态应变仪可以配接各种类型的应变片及应变式传感器。其典型测试方框图如图1所示：应变片应变花动态数据采应变式加速度计、压 应变仪集器及/-计算机力、拉力、扭矩传感器2、面板说明SDY 21O7A1M300 3o/AyA100Q爆痣工作 O珊迥O宅堺*星琲谨 客过箱O ortU电理

3、开K,ZXIMLLF :10 ?0*1003、操作前准备於(kHz)通道前面板通道后面板输入插座（7芯航空插座）：1桥压+, 2桥压一 ,3信号一，4反馈+, 5反馈一，6信号+, 7屏敝线。仪器通电之前，先将桥盒接成全桥，把桥盒的航空插头插入通道的航空插座内，旋紧使用220V 50Hz市电供电，电源线一端插入仪器电源插座，另一端接入市电，然后将电源后面板的电源开尖置“开”位置，电源即接通。这时将 要使用的通道电源置于“开” (向上扳 ) ，随即该通道的前 面板的工作指示灯亮 了，进入工作状态。各通道的电源开尖为省电而设置，把不使用的通道的电源开矢置于“尖”的位置。4、 操作说明(1 )电源部

4、分电源前面板设有 3 位半液晶显示数字电压表，供仪器各通道调零指 示和校准值指示之用，电压表的量程选择开矢，设有满量程 2V 和 20V 两档。 平时应放在 20V 档为好，在小于 2V 的小信号精确测量时 才使用 2V 档，电 压表是直流电压表，在动态测试中也采集到忽大忽小 的交流信号，于是数字 乱跳，且无指示意义，这时量程开尖置 “ 0位”，即输入接地，显示为 000。输出检测设置在后面板上，通过通道选择开尖与各通道输出 相连， 当通道选择开矢选择 1- 8 各通道时，输出检测即输出相应 1-8 通道的输出信 号值，这样巡检时省去改换输出线的麻烦。(2 )放大通道部分电桥平衡各通道通电前已

5、接入组成全桥的桥盒 ，开启后面板上电源开尖，该通道 进入工作状态，绿色工作指示灯亮，将功能转换开尖置于“测量” 位置，增 益开尖放在欲选择的档位，按动“自动平衡”电桥平衡按钮 ，这时 20V 档面 板表上变成只有几十毫伏零点，电桥已被平衡，等预热15 分钟后，再按动“自动平衡”电桥平衡按钮，可多按几次，取最小的， 3位半电压表量程 放在 2V 档，然后用小螺丝刀微调电桥“平衡微调”电位器，使零 点值最小，这时放大器达到了理想的平衡状态。极点还未平衡，这时应回调一段 （零点会增大） 再重新按动 电桥“平衡微调”电位器在使用过程中，有可能调到两边“自动平衡 按钮，用小螺丝刀微调电桥“平衡微调”电位

6、器，使放大器达到理想的平衡状态。增益选择放大通道的增益设置 30、50、100、300、500 1000 六档。为使测 量更准确，预测被测输出电压值或应变量是必要的。每个通道放大 器放大倍 数最大为1000倍，若桥压为2V，单只应变片产生 1 时，输岀 1 mV 峰值电压， 100 输出 0.1V 峰值电压, 用 户可以根据预计的应变产生值来选择增益开矢位置。增益开尖置“ 300时”，增益为 300 倍， “100时”为 100 倍，依此类推。桥 压增加，相 当于系统增益加大，即若桥压为 2V 时，对被测信号增益为 300 倍，则桥压 为 5V 时，系统实际增益变为 750 倍。校准值给定“校

7、准”开尖相当于在每个通道内设置了一个简易 标准 应变模拟仪，用以方便的校准出被测信号应变值大小。例如： 校准置 + 1000 出寸，输出1.000V，置“测量”档仪器输出信号峰值 也为1.000V （用记 录设备或峰值表测出），则说明测量信号的应变值为+ 1000卩。为使校准更准确，校准前先将校准开矢置“0”位，校准调零后 再置不同的应变值进行正负校准。校准通常在测量开始前进行，校准值应放置到预期的应变值附 近，仪器给出正校或负校，都应使系统连结起来进行一段记录，仪器允 TOC o 1-5 h z 许在连续测量过程中“随时校准”， 不会造成被测量信号与校准信号的 叠加， 这对于长时间被测应变片

8、或传感器总处于负荷情况下校准尤为方便0校准完成后功能选择开尖放在“测量”位置，进行正常信号测 量，测量过程中各旋钮位置不应再变动。低通滤波器档位的选择仪器带有二阶Butterworth型有源低通滤波器，截止频率(kHz)分别为 50、100、500、1000、F ( 2500 )为了滤除测量信号中不必要的频率分量，应将滤波器开矢置于高于被测信号5- 10倍的截止频率处，这样既滤除不必要的频率分量又保 证信号无 衰减。桥压选择通道后面板设置了桥压选择2V、4V、8V，通常出厂时桥压置于“ 2V档，建议根据桥路电阻值大小，按下表选择相应桥压。桥压(V)桥路电阻(Q )6012035010002VV

9、VV4XVVV8XXVV提咼桥压增大仪器灵敏度，为小信号测量提供方便7/J 八I /、卄 /71 1-1 7J 1/、八 L567811 1R3丫RO 、R261 -A1 - 2 D1 3 -A2 4 D2图 4 桥盒结构及引线说明输入信号负端；供桥电压负端；输入信号正端；供桥电压正端；屏蔽线连接端A1、A2 是测量电桥相对的两个臂 D1、D2 是测量电桥相对 的两 个臂 R1、R2、R3 是桥盒内部的 120Q 标准电阻。(6)桥路的连接桥盒是应变测量元件与应变仪连接的桥梁，熟悉桥盒的结构及连接方法是十分必要的。 图 4 示出了桥盒引线结构， 图 中 R1 , R2 , R3 是放在桥盒内的

10、 120Q 温度系数好的精密模压电 阻，作为辅助桥用，图 5 给 出了 1/4 桥到全桥的连接方法，在 (a)、(b)、(d)的连接方式中，必须使用120Q的应变片，才能保证电桥平衡。在实际测量时，应变片的连线，桥盒接线柱之间的短路 线都 要尽可能用烙铁焊接。为防止外部电磁干扰，特别是 50Hz 的干扰，桥盒与应变片之间用屏蔽线。遇到干扰严重，譬 如集 流环转接时，桥路干扰可能很大 ，可采用图5 中三线式接法予以降低。在测量点远离仪器条件下，为了保证校准值的准确度，可采用六线 制接法，即在桥盒插头和仪器桥路输入插座之间引入需要长度的七芯 （ 或六 芯）电缆，两端配接相应的七芯转接插头，即1?

11、1,2? 2? 6? 6,第 7? 7 脚接屏蔽线，多余芯线可剪去。A1A1图5(a)-只应变片的连君方法3肓4齐U桥1 T图5(b)一只应变片的连接方法A1 D13 I6D1I U桥“ 7A11Uo图 5(c)二只应变片的连接方法A11D23/7DIT %A2/；q U 桥A1XD21 .UoA1 D1A2四只应变片的连接方法应变片灵敏度系数的修正仪器设计使用的应变片灵敏度系数系数为Kp的应变片，实际的应变值为：K=2.00 ,若使用的灵敏度2.00式中：9 P为实际的应变值9C为涮得的市峦值Kp 电阻应变片的灵敏度系数 仪器各通道设有过荷指示，当信号峰值大于 5V 时，红色过 荷指 示灯闪

12、亮，说明信号已经过荷，应适当降低增益，保证仪器在信号 不过荷的 情况下工作 预热仪器在接通电源后即进入工作状态，为了保证稳定运行 及 测试的准确性，仪器应预热 10 -15 分钟，对于小信号或长时间测 量，则需 要预热 30 -60 分钟。预热完毕，即可进行测量。、技术指标1、 通道数： 2，4，6，8 等多通道组合。2、 适用电桥电阻： 60Q? 5kQ 。3、 供桥电压： 2V, 4V, 8V （电流不小于 33mA 4、 应变系数： K 二 2.00 。5、 平衡范围：使用电桥电阻的士3% （约士 15000 卩 96、 平衡方式及时间：自动平衡，平衡时间约2 秒，平衡保持时间 48小时

13、。7、 输入阻抗：大于 100MQO&灵敏度：0.1 V/100卩（桥压2V） 9、非线性度：小于士 0.1% F ? S。10 应变校准值 ： 0, 500, 1000, 2000, 5000, 10000 卩。校准误差：不大于校准值的士 0.5% （最小士 1 卩）。11、增益：30 50 100 、300 、500 、100012、频响：DC? 2500kHz(-3dB 1dB )13 、低通滤波：截止频率 (kHz) ： 50、100、500、1000、F (2500)(- 3dB+1dB)14、 输出电压：峰值士 5V 15 、信噪比：大于 40dB 。16 、共模拟制比： 100d

14、B 。17、稳定性：零点漂移小于士 0.5% F ? S士 1卩(4小时);灵敏度变化小于士 0.2% F? S (4 小时)。18、供电：交流 220V ( 10%) ，50Hz ，约 40W。19 、 工作环境：温度 0C? +40C 相对湿度小于 80% 。20、 外型尺寸：单通道 35 X 251 x 130mm 3四、注意事项1 、 用户在使用本仪器之前， 请仔细阅读使用说明书， 避免连线或操 作错误。2、仪器尽可能在规定的环境下使用，尽量不要让仪器在阳光下曝 晒。3、避免在高温下使用，这样会降低桥路或放大器的对地绝缘电阻， 会造成 较大的零漂而使系统不稳定，个别情况下使测量无法进行

15、。4、不允许在有强烈腐蚀性气体或大量尘埃的环境中使用或保存仪器。5、电源接通后， 必须在测试过程中始终保证电源电压按说明书给定 的范围 内变化。6、测量过程中不允许按动自动平衡按钮。7、 测量时的温度补偿应变片要贴在测量片相同的材料上 ，且测量片与 补偿片要同一材料同一阻值同一环境温度， 避免阳光 曝晒，对地绝缘在 500M Q 以上。8尽量缩短应变片与桥盒之间的测试连线，使用同轴电缆做测量导线 时，屏 蔽层不能做为一条测量导线，而只能做屏蔽保护连到桥盒的接地 端，对金属 试件，要与应变仪桥盒地线端连接良好以减小工频干扰。测量导线应远离干扰源，如变压器，电机，大型用电设备及动力 线等。 测量导

16、线在连接时要尽可能采用对称结构安装，这样既有利于电 桥平衡，又 有利于抗干扰，尤其是在长导线测量时更为必要 9、在实际测量中，为了提高被测信号的精度，同时实现温度补偿，常 将应 变片组合使用，这时测量值要进行修正，注意应变式传感器不用修 正。R? AR/VDIUoA1R+AR(1)AI和DI两只应变片用于应变测量如图6，测量结果要二只应变片的测量（2）四只应变片同时用做测量片，如图7测量结果除以4,即1R- AR/D1 A1严 R+ARA0?UD2h oA1R+ ARR- ARA2A1 A2 1? T D1 D2四只应变片的测量五、故障及解决方案1、噪声干扰，应考虑以下情况：感应干扰：在应变仪

17、附近有大的漏磁设备（如大型电机、变压 器、 磁饱和稳压器等），感应噪声可能引入测量电路中，可采用下 列方法： 将应变仪及桥路连接线远离上述设备；被测 物完好接地并将应变仪连 到相同的地上。电位干扰：当被测物存在 DC或AC电位时，会出现电位干 扰，这 种情况下应变仪的良好接地并不是总能带来好的效果，问题 的解决可能 是将被测物与应变仪连好而实现。当然，感应干扰和电位干扰很少能用单一的方法解决，往往是试用不同的方法来看看能否取得良好的效果。2、零点不能平衡主要表现是电源通道上公用表头有指示，过荷灯总亮。问题可能是出现在输入插头到传感器（应变片）这一端，一是传感器断路或短路；二是传感器到插头之间的连接电缆断路，有条件 时换一个好的传感器或桥盒 试一试，若仍然不能平衡，问题可能出 在仪器本身，请与生产厂家联系。3、零点漂移大在零