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MYJ-1型静态数字电阻应变测试仪

更新时间:2020-06-16

简要描述:

MYJ-1型静态数字电阻应变测试仪是测试结构或材料受力后的应变采集、存储与分析的测试仪,它接配电阻应变计和各种电阻应变式传感器,可以测量应变(应力)、拉压力、压强、扭矩、位移、倾角、温度等物理参数的变化量。

MYJ-1型静态数字电阻应变测试仪概述

是测试结构或材料受力后的应变采集、存储与分析的测试仪,它接配电阻应变计和各种电阻应变式传感器,可以测量应变(应力)、拉压力、压强、扭矩、位移、倾角、温度等物理参数的变化量,是我公司专门为机械,土建、水利、车辆、船舶、桥梁、铁道、交通等专业的科研机构、工矿企事业和大中专高等院校在科研、设计、教学、生产和施工中,进行静态应变测试的一种性价比好的新型精密测试仪,也是我公司的高新产品之一。

测试仪特点:

    1.1测试仪在设计中,采用了单片机技术、每通道独立的超低噪声和可编程的ADC、液晶屏和大规模集成电路,外观也采用了人性化设计,视域尺寸为114mm*64mm的液晶屏可以多信息显示应变测量数据和相关的测量状态,采用可靠的以太网用以连接测试仪和计算机进行程序的实时传输,并用以扩展多机通讯,还带有RS232或RS485通讯接口,可以和计算机进行数据通讯等功能。

    1.2测试仪本身,带有12个测点,最多可扩展到8组96个测点。为减小各通道切换过程中接触电阻变化影响,特别采用每通道独立ADC设计,可独自对每个测点进行自动预调平衡、灵敏系数等参数设置。

    1.3测试仪各测点的应变电桥,可独自任意组成1/4桥、半桥和全桥连接等几种方式。

    1.4测试仪经过上述精心设计和严格的制造工艺,从而使产品具有准确、稳定、可靠,且可人工测读,又可自动测试的双重操作特点,从而使性价比更高,是值得广大用户的高新产品之一。

    1.5关键词:分组——12通道为一组,一台测试仪最多可扩展至8组96通道即96个测点,每台测试仪用各自的以太网口通过外部HUB互相连接组网扩展;通道——每组中的独立采集数据通道,即测点。

工作原理

2.1 电路原理方框图参见图(1)所示:

1.jpg 

(图1) 数字电阻应变测试仪的电路原理方框图

2.2 电桥工作原理参见图(2)所示:

2.jpg 

图中:Rg—测量电阻应变计;

Rd—补偿电阻应变计;

R—内桥电阻,一般为120Ω;

A、C为供桥电压U;

B、D为输出电压Δu。

(图2)电阻应变电桥的工作原理图

    电阻应变计的电阻效应,可用公式R=ρL/F(即应变计电阻R与金属丝材长度L和电阻率ρ成正比,与它的截面面积F成反比)。对某试件进行应变(应力)测试时,当试件受到外力作用时随之产生变形,应变计的电阻值将会产生一微小的增量△R变化,此时电阻应变计的单位电阻增量△R/R与应变量△L/L在线性范围内成正比例关系,可用电阻应变计灵敏系数K值,可由(1)式表示:

     ΔR    ΔL    ΔR

K= —— / —— = —— / ε               (1)

            R      L      R

    当进行电阻应变测试时,由于测量应变计的电阻值随被测试件受力产生应变变化,从而使电桥失去平衡,其输出电压Δu如(2)式所示:

             1     ΔR     1

Δu = —— U —— = ——KεU              (2)

        4      R      4

    同理,如在全桥时,根据应变电桥的桥臂加减特性,其输出电压Δu可得出与4个桥臂电阻变化的相关关系如(3)式所示:

U K            

Δu = —— (ε1-ε2+ε3-ε4)            (3)

4             

2.3 测量原理

2.3.1对于1/4桥电路,根据上述应变电桥工作原理,当R=120Ω,U=2V,K=2.00时,如(4)式所示:

                      4Δu

              ε=————                    (4)

                       KU

式中: U — 供桥电压(V);

       Δu — 输出电压;

       K — 电阻应变计灵敏系数;

      ε— 被测实际应变量(µε)。

2.3.2同理,对于半桥电路,如(5)式所示:

                      2Δu

              ε=————                    (5)

                       KU

式中: U — 供桥电压(V);

       Δu — 输出电压;

       K — 电阻应变计灵敏系数;

      ε— 被测实际应变量(µε)。

2.3.3同理,对于全桥电路,如(6)式所示:

                        Δu

            ε=————                    (6)

                         KU

式中: U — 供桥电压(V);

       Δu — 输出电压;

       K — 电阻应变计灵敏系数;

      ε— 被测实际应变量(µε)。

3 主要技术指标

3.1 应变测量范围:±1 ~ ±20000µε(应变模式)

±1 ~ ±30000µε(工程模式);

3.2 分辨率:±1µε;

3.3 准确度级别: 0.1级 ;

3.3.1示值误差:≤±(0.1% red ± 3µε);

3.3.2灵敏系数(K)示值误差:≤±0.1%(FS) ;

3.3.3稳定度:

3.3.3.1 零点漂移: ≤±3µε/4h ;

3.3.3.2 示值稳定性: ≤±0.1%/4h ;

3.4 灵敏系数:K=1.00~2.99(各通道可任意设定);

3.5 可测量点数:1 ~ 12点 ,最多可连接8组共96测点;

3.6 供桥电压:2V(DC);

3.7 适用电阻应变计电阻值:60 ~ 1000Ω ;

3.8 自动平衡范围:±15000µε(当电阻应变计阻值R=120Ω,K=2.00时的±1.5%);

3.9 可接电桥方式:1/4桥、半桥和全桥三种(各通道可任意组成不同接桥方式);

3.10 采集速率: 1Hz(全部连接通道) ;

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

3.12 外形尺寸:330 mm(长)×228 mm(宽)×105 mm(高);

3.13 自重:约50N ;

3.14 扩展方式:以太网络(光纤可选);

3.15 可选配计算机接口(RS232或RS485);

 

备注:本产品,参照现行“中华人民共和国国家计量检定规程”JJG 623-2005《电阻应变仪》的技术指标进行检定,应变指标在应变计电阻值R=120Ω,灵敏系数K=2.00,供桥电压U=2V(DC)状态下进行。

4 测试仪组成

4.1 前面板(图3

 3.jpg 

(图3)测试仪前面板图

4.1.1 液晶屏显示窗(视域尺寸为114mm*64mm):

A—测试应变量数值的符号位;

B—测试应变量数值;

C—单位;

D—分组号;

E—通道号;

F—桥路方式;

G—灵敏系数;

H—综合修正系数;

在设定状态时,屏幕显示设定功能标题栏或相应的参数设置。

4.1.2    按键部分(参见表1):      

表1          各按键在设定与非设定状态功能表

 

按键设定状态非设定状态
0 — 9 数字键:可直接切换测量通道或分组号。
通道 通道键:配合数字键可在第1通道至第12通道间任意切换并进行测试。
分组 分组键:配合数字键可在第1分组至第8分组间任意切换并进行测试。
桥路 桥路切换键:可根据需要分别切换成1/4桥、半桥和全桥三种。
平衡 平衡键:可根据需要对各通道分别进行平衡或在分组状态下同样进行上述操作,可对12个通道同时进行平衡。
清除清除键:在设定参数有错误需要纠正时可清除已输入的数字。 
设置 设置键:进入设定状态时, 可设定技术参数。
上、下、左、右方向键:用于同级菜单的移位选择;在设定技术参数时用于改变参数值。选择键:在通道采集画面中可选择当前选项并可在当前选项中选定分组号、通道号或参数值。
确认确认键:在设定技术参数时,用于确认并保存改变的参数值。确认键:用于选择通道或分组界面状态下确认。
返回返回键:用于退回上级菜单。返回键:用于选择通道或分组界面。

 

MYJ-1型静态数字电阻应变测试仪

4.2 后面板和侧面板(图4)

 4.jpg 

图4)后面板和侧面板图

A—RS485/RS232通信接口;

用于RS485通信:1端为A,2端为B;

用于RS232通信:3 端接地,4 端为发送端TXD, 5 端为接收端RXD

(注:两种通信接口只能任选一种)。

    串口通信格式和相关通信命令列表见附录A。

B—以太网口;

C—USB口(可选);

D—直流电源(DC 5V);

E—电源开关;

4.3上面板(图5)

5.jpg 

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