MYJ-1型靜態數字電阻應變測試儀概述

是(shi)測試結(jie)構(gou)或材料(liao)受力后(hou)的應(ying)(ying)變采(cai)集、存(cun)儲(chu)與分析的測試儀，它接配電(dian)阻應(ying)(ying)變計(ji)和(he)各種電(dian)阻應(ying)(ying)變式傳感器(qi)，可以測量(liang)應(ying)(ying)變(應(ying)(ying)力)、拉壓(ya)力、壓(ya)強、扭矩、位移、傾角、溫度等物理(li)參(can)數的變化量(liang)，是(shi)我(wo)公(gong)司(si)專門為機械，土建、水利(li)、車輛、船舶、橋梁、鐵道、交通等專業的科研(yan)機構(gou)、工(gong)礦企(qi)事業和(he)大中專高等院校在科研(yan)、設(she)計(ji)、教學、生產(chan)和(he)施工(gong)中，進(jin)行靜態應(ying)(ying)變測試的一種性價比好的新(xin)型(xing)精密測試儀，也是(shi)我(wo)公(gong)司(si)的高新(xin)產(chan)品之一。

測試儀特點：

    1.1測試(shi)儀在設計(ji)(ji)中(zhong)，采(cai)用(yong)了單(dan)片機(ji)(ji)(ji)技術、每通(tong)道獨立的超低噪聲和可(ke)編程的ADC、液晶(jing)屏(ping)和大規(gui)模集成電路，外觀(guan)也采(cai)用(yong)了人(ren)性化設計(ji)(ji)，視域(yu)尺寸為114mm*64mm的液晶(jing)屏(ping)可(ke)以(yi)多信息顯示應變測量數(shu)據和相關的測量狀態(tai)，采(cai)用(yong)可(ke)靠的以(yi)太(tai)網(wang)用(yong)以(yi)連接測試(shi)儀和計(ji)(ji)算機(ji)(ji)(ji)進(jin)(jin)行程序(xu)的實時傳(chuan)輸，并用(yong)以(yi)擴(kuo)展多機(ji)(ji)(ji)通(tong)訊(xun)(xun)，還(huan)帶有RS232或(huo)RS485通(tong)訊(xun)(xun)接口，可(ke)以(yi)和計(ji)(ji)算機(ji)(ji)(ji)進(jin)(jin)行數(shu)據通(tong)訊(xun)(xun)等功能。

    1.2測試儀本(ben)身(shen)，帶有12個(ge)(ge)測點(dian)，多(duo)可擴(kuo)展到8組(zu)96個(ge)(ge)測點(dian)。為減小各通道切換(huan)過程(cheng)中(zhong)接觸電阻(zu)變(bian)化影響(xiang)，特別采用每(mei)通道獨立ADC設計(ji)，可獨自(zi)對(dui)每(mei)個(ge)(ge)測點(dian)進行自(zi)動預調平衡、靈(ling)敏系數(shu)等參數(shu)設置。

    1.3測試儀各測點的應變電(dian)橋，可獨自任意組成1/4橋、半橋和全(quan)橋連接等幾種方式。

    1.4測試儀經過(guo)上述精心設計和(he)嚴(yan)格(ge)的(de)制造工藝，從(cong)而(er)(er)使產品具有準確、穩定、可靠(kao)，且可人(ren)工測讀(du)，又可自動測試的(de)雙重操作特點，從(cong)而(er)(er)使性價(jia)比更高(gao)，是值(zhi)得廣大用戶的(de)高(gao)新產品之(zhi)一。

    1.5關鍵詞(ci)：分組——12通(tong)道為一組，一臺(tai)測試儀多可擴展(zhan)至8組96通(tong)道即(ji)96個測點，每臺(tai)測試儀用各自的(de)以太網(wang)口(kou)通(tong)過(guo)外部HUB互(hu)相連接組網(wang)擴展(zhan)；通(tong)道——每組中的(de)獨立(li)采集數據通(tong)道，即(ji)測點。

工作原理

2.1 電路原理方框圖參見圖（1）所示：

(圖1) 數字電阻應變測(ce)試儀(yi)的(de)電路(lu)原理(li)方(fang)框圖

2.2 電橋(qiao)工(gong)作原理參見(jian)圖(tu)（2）所示：

圖中(zhong)：Rg—測(ce)量電(dian)阻應變計；

Rd—補償電(dian)阻應變計；

R—內橋電阻，一般為(wei)120Ω；

A、C為(wei)供橋電壓U；

B、D為輸出電壓Δu。

（圖(tu)2）電阻應(ying)變(bian)電橋的(de)工(gong)作原(yuan)理圖(tu)

    電(dian)阻(zu)(zu)(zu)應(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)計(ji)的(de)電(dian)阻(zu)(zu)(zu)效應(ying)(ying)，可用(yong)公式(shi)R=ρL/F（即應(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)計(ji)電(dian)阻(zu)(zu)(zu)R與金(jin)屬絲材(cai)長度L和電(dian)阻(zu)(zu)(zu)率ρ成(cheng)(cheng)正比，與它(ta)的(de)截面面積F成(cheng)(cheng)反比）。對某(mou)試件進行應(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)（應(ying)(ying)力）測試時，當試件受到外力作用(yong)時隨之產生(sheng)變(bian)(bian)(bian)形，應(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)計(ji)的(de)電(dian)阻(zu)(zu)(zu)值(zhi)(zhi)將會產生(sheng)一(yi)微(wei)小的(de)增量△R變(bian)(bian)(bian)化，此時電(dian)阻(zu)(zu)(zu)應(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)計(ji)的(de)單位(wei)電(dian)阻(zu)(zu)(zu)增量△R/R與應(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)量△L/L在線性范圍(wei)內(nei)成(cheng)(cheng)正比例關(guan)系(xi)，可用(yong)電(dian)阻(zu)(zu)(zu)應(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)計(ji)靈敏系(xi)數K值(zhi)(zhi)，可由（1）式(shi)表(biao)示(shi)：

     ΔR    ΔL    ΔR

K= —— / —— = —— / ε               （1）

            R      L     ; R

    當進行電(dian)阻應(ying)變(bian)測試時，由于測量應(ying)變(bian)計的電(dian)阻值隨被(bei)測試件受力產生應(ying)變(bian)變(bian)化(hua)，從(cong)而使電(dian)橋(qiao)失去(qu)平衡(heng)，其輸出電(dian)壓(ya)Δu如（2）式(shi)所示(shi)：

             1     ΔR     1

Δu = —— U —— = ——KεU              （2）

        4      R      4

    同理(li)，如(ru)在全橋(qiao)時，根據應變(bian)電橋(qiao)的(de)(de)橋(qiao)臂(bei)加減(jian)特性，其輸(shu)出(chu)電壓Δu可得(de)出(chu)與(yu)4個橋(qiao)臂(bei)電阻變(bian)化的(de)(de)相(xiang)關關系如(ru)（3）式所示(shi)：

U K            

Δu = —— （ε1-ε2+ε3-ε4）   ;         （3）

4             

2.3 測(ce)量原理

2.3.1對于1/4橋電路，根據上述應變電橋工作原理，當R=120Ω，U=2V，K=2.00時，如（4）式所示：

                      4Δu

              ε=————                    （4）

                    ;   KU

式(shi)中： U — 供橋電(dian)壓（V）；

       Δu — 輸出電壓；

       K — 電阻應變計(ji)靈敏系數(shu)；

      ε— 被(bei)測實際(ji)應變量(liang)（µε）。

2.3.2同理，對于半橋電路，如（5）式所(suo)示(shi)：

               ;       2Δu

              ε=————             ;       （5）

                       KU

式中： U — 供橋電壓（V）；

       Δu — 輸出電壓；

       K — 電(dian)阻應變(bian)計靈敏系數；

      ε— 被測實際應變量（µε）。

2.3.3同理，對(dui)于全橋(qiao)電路，如（6）式所示：

                        Δu

            ε=————         ;           （6）

                 ;        KU

式中： U — 供橋(qiao)電(dian)壓(ya)（V）；

  ;     Δu — 輸出電壓；

       K — 電阻應變計靈(ling)敏系(xi)數；

      ε— 被測實際應變量(liang)（µε）。

3 主要技術(shu)指標

3.1 應(ying)變(bian)測量(liang)范圍：±1 ~ ±20000µε(應(ying)變(bian)模式(shi))

±1 ~ ±30000µε(工程模式)；

3.2 分辨率：±1µε；

3.3 準(zhun)確度級別(bie): 0.1級 ；

3.3.1示值誤差：≤±（0.1% red ± 3µε）；

3.3.2靈敏系(xi)數(shu)（K）示值(zhi)誤差：≤±0.1%（FS） ；

3.3.3穩定度:

3.3.3.1 零點漂移: ≤±3µε/4h ；

3.3.3.2 示值穩定(ding)性: ≤±0.1%/4h ；

3.4 靈敏系數(shu)：K=1.00～2.99（各通道可任(ren)意設定）；

3.5 可測量(liang)點數：1 ~ 12點 ，多可連接(jie)8組(zu)共96測點；

3.6 供橋電壓：2V（DC）；

3.7 適用(yong)電阻應變計(ji)電阻值：60 ~ 1000Ω ；

3.8 自動平衡范圍：±15000µε（當電阻應變計(ji)阻值R=120Ω,K=2.00時的(de)±1.5%）；

3.9 可(ke)接電橋(qiao)(qiao)(qiao)方式(shi)：1/4橋(qiao)(qiao)(qiao)、半橋(qiao)(qiao)(qiao)和全橋(qiao)(qiao)(qiao)三種（各通道可(ke)任意組成(cheng)不(bu)同接橋(qiao)(qiao)(qiao)方式(shi)）；

3.10 采(cai)集速(su)率： 1Hz（全部(bu)連(lian)接(jie)通道） ；

3.11 電源：AC 220 V (±10%)，50 Hz (±2%) / DC 5.0V；功率(lv)：10W；

3.12 外形尺寸：330 mm（長）×;228 mm（寬）×105 mm（高(gao)）；

3.13 自重：約50N ；

3.14 擴展方式：以(yi)太網(wang)絡（光(guang)纖可選）；

3.15 可選配計算機接(jie)口(kou)（RS232或RS485）；

備(bei)注：本產品(pin)，參照現行(xing)(xing)“中華人民共和國國家計量檢(jian)定規程”JJG 623-2005《電(dian)(dian)阻應變(bian)儀(yi)》的技術指(zhi)標進行(xing)(xing)檢(jian)定，應變(bian)指(zhi)標在應變(bian)計電(dian)(dian)阻值R=120Ω，靈敏系(xi)數K=2.00，供橋電(dian)(dian)壓U=2V（DC）狀(zhuang)態(tai)下進行(xing)(xing)。

4 測試儀(yi)組成

4.1 前(qian)面板(ban)（圖(tu)3

（圖3）測(ce)試(shi)儀前面板圖

4.1.1 液晶屏顯示窗(視域尺寸為114mm*64mm)：

A—測試應變量數值的符號(hao)位；

B—測試應變量數(shu)值；

C—單位；

D—分組號；

E—通道號；

F—橋路方式(shi)；

G—靈敏系數；

H—綜合修正系數(shu)；

在設(she)定狀態時(shi)，屏幕顯示設(she)定功(gong)能(neng)標(biao)題(ti)欄或(huo)相應的參數設(she)置。

4.1.2    按鍵部分（參見表1）：      

表(biao)(biao)1          各按鍵在設定(ding)與非設定(ding)狀(zhuang)態功能表(biao)(biao)

MYJ-1型靜態數字電阻應變測試儀

4.2 后面(mian)板和側面(mian)板（圖(tu)4）

圖4）后面板和(he)側面板圖

A—RS485/RS232通(tong)信接口；

用(yong)于RS485通信：1端為A，2端為B；

用于RS232通(tong)信(xin)：3 端(duan)接地，4 端(duan)為發送端(duan)TXD， 5 端(duan)為接收端(duan)RXD

（注：兩種通信接口(kou)只能任選一種）。

    串(chuan)口通(tong)信(xin)格(ge)式和相關通(tong)信(xin)命令列(lie)表見(jian)附錄A。

B—以太(tai)網口(kou)；

C—USB口(可選)；

D—直(zhi)流電源(DC 5V)；

E—電(dian)源開關；

4.3上面板（圖(tu)5）