DH-3818静态应变测试仪使用方法

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1——10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：±19999με

4．分辨率：1με

5．系统不确定度：小于0.5％±3με（程控状态）

6．零漂：≤4με/2h（程控状态）

7．自动平衡范围：±15000με，灵敏度系数K＝2、120Ω应变计阻值误差的

1.5％；

8．电源电压：220V±10%，50Hz±1%

三、工作原理

1．WESTONE电桥测量原理

现以1/4桥，120Ω桥臂电阻为例，加以阐述。如图1所示：图1左侧为

WESTONE电桥

（Eg），C端系直流电源负极(O)。B端、D

端分别为输出信号的V i+、V i-端。第一桥

臂（AB）为测量片电阻R g（120Ω），第四

桥臂（AD）为补偿片电阻R（120Ω），第

二、三桥臂（BC、CD）为仪器内标准电

图1 测量原理

阻R （120Ω）。

由电桥原理，电桥的输出电压V i 为：εK E V g i 25.0= E g 为桥压（DC 2V ）、 K 为应变片灵敏系数、ε为输入应变量με，

低漂移仪表放大器的输出电压V o 为：εK E K .V K V g F i F o 250==

K F 为放大器的增益，

故 F

g o KK E V 4=ε (1) 当E g ＝2 V K ＝2时，（1）式为：ε＝

F K V 0 对于1/2桥（半桥）电路

F

g o KK E V 2=

ε (2) 对于全桥电路 F

g o KK E V =ε (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

上图为采集箱面板功能示意图

1、2——RS232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。

8——220V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

E g(A)

+(B)

i V i-

0(C)

-(D)

i

1/4桥外接应变片接线示意图

补偿 1 10

E g（A）

―――――――V i+ （B）

0 （C）

V i-（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

E g（A）

―――――――V i+ （B）

0 （C）

V i-（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

E g（A）

V i+ （B）

0 （C）

V i-（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3

2

1

K

K

K

K⋅

⋅

=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

i

K

K

2

1

=，K i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R L时，K2＝1，如导线较长，一般m

L10

≥时，根据接桥考虑单根导线电阻值R L时

R

R

K L

+

=1

2

（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120Ω，若外接应变片的电阻值R与120Ω相差较大时

K3

4

)2

120

120

(+

+

=

R

R