測試技術(shù)實驗指導(dǎo)書

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1、實驗二靜態(tài)應(yīng)變測量一、實驗?zāi)康?．通過實驗掌握靜態(tài)應(yīng)變測量方法2．熟悉靜態(tài)應(yīng)變儀的使用方法3．學(xué)會靜態(tài)應(yīng)變測量數(shù)據(jù)處理方法二、實驗儀器1．TS3861型靜態(tài)應(yīng)變儀靜態(tài)應(yīng)變儀2．等強度梁3．加載桿4．砝碼三、TS3861型靜態(tài)應(yīng)變儀靜態(tài)應(yīng)變儀簡介1．特點TS3861型靜態(tài)應(yīng)變儀是一種裝有微處理芯片的數(shù)字式應(yīng)變儀，通過RS232串口與計算機通訊，在Win95/98/xp操作系統(tǒng)平臺上運行。一臺計算機可控制多臺應(yīng)變儀,實現(xiàn)自動監(jiān)測，圖表顯示，計算繪圖，文件處理等多項功能。亦可脫機操作,單臺使用。該儀器可

2、廣泛應(yīng)用于機械、土建、車輛、船舶、鐵路、橋梁、港口、堤壩等工程領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)應(yīng)力的測量分析。其外形見下圖本機具有如下特點：硬件部分·恒流激勵，無非線性誤差?！る娮娱_關(guān)切換，體積小，重量輕，可靠性高?！?shù)字顯示通道號，初始值，應(yīng)變值?！ぷ詣悠胶??！じ唠A低通濾波器抗干擾能力強?！げ捎媒饘俳泳€柱接線，性能可靠，使用方便。11軟件部分·中文Win95/98/2k/XP菜單操作系統(tǒng)·12點棒圖，數(shù)字監(jiān)視圖，X-Y監(jiān)視圖，T-Y監(jiān)視圖·定時測量，數(shù)字比較器測量·數(shù)據(jù)打印，應(yīng)變花計算2技術(shù)指標(biāo)1）測點數(shù)：每臺12點

3、，RS232串口級聯(lián)可擴展至240點2）橋路形式：半橋（公共補償片），半橋，全橋3）橋路激勵：恒流源1～8mA4）橋路電阻：120Ω，350Ω，500Ω，1000Ω5）測量范圍：±19999με6）誤差：±0.3%±2字7）平衡方式平衡范圍：±19999με平衡模式：初始值記憶，自動扣除9）靈敏系數(shù)：1.00～9.9910）采樣速率:2點/秒11）穩(wěn)定度:±3με/2h.1με/℃12）接口:RS232串行接口13）工作環(huán)境:0～40℃；20～85%RH14）尺寸:264(寬),63(高),220

4、(深)mm(不含突出部分)15）質(zhì)量:約3kg3工作原理本儀器由精密恒流源,多路切換開關(guān),前置放大器,低通濾波器,A/D轉(zhuǎn)換器,單片機,顯示電路,電源等部分組成見方框圖。本機橋路激勵采用恒流源模式,電子開關(guān)切換測點,電路新穎,工作合理。圖2為單片工作簡圖，圖3為其中一路的等效電路11圖中Rk——切換開關(guān)等效電阻RL——應(yīng)變片引線電阻Rg——應(yīng)變片電阻IB——恒定電流源在圖3回路中,電流恒定不變,信號從C點輸出。開關(guān)等效電阻Rk的影響被排除,引線電阻RL固定不變,對輸出無影響,也無需長導(dǎo)線修正。只要

5、測出ΔRg即等效了應(yīng)變的測量。根據(jù)應(yīng)變片原理由于采用恒流激勵則由上式可見U和K為常數(shù)。只要測出ΔU就可換算成相應(yīng)的應(yīng)變值,這里不存在非線性誤差。本儀器橋路平衡采用初值扣除的方法,測量前將每個測點橋路不平衡值即初始值顯示存貯,在隨后測量中將該點初值扣除,實現(xiàn)了自動平衡的功能。為簡化操作，本機僅用5只按鈕實現(xiàn)通道選擇，數(shù)據(jù)發(fā)送,初值顯示,測量值顯示等基本功能,具有簡單易學(xué)，使用方便。對于橋路形式,應(yīng)變片阻值及靈敏系數(shù)等使用頻度較低的功能采用硬件方式,具有一目了然,不易出錯的特點,更適合教學(xué)實驗使用。當(dāng)

6、使用計算機控制時,一切功能均由鼠標(biāo)控制,具備虛擬儀器的特點。4面板功能111）測點顯示器,顯示當(dāng)前測量通道1～12CH。2）應(yīng)變值顯示器,顯示各橋路初始值及被扣除后的實際應(yīng)變值3）通道選擇按鈕。4）“自動”按鈕，操作該鍵相應(yīng)指示燈亮，請求向計算機發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)被接收后該燈熄滅。5）“初值”按鈕，操作該鍵相應(yīng)指示燈亮，顯示該測點的初始值。6）“測量”按鈕，操作該鍵相應(yīng)指示燈亮，顯示該測點的實際應(yīng)變值。7）橋路電阻選擇開關(guān)，用于選擇與應(yīng)變片相對應(yīng)的電阻值，分四種120，350，500，1000Ω。8）

7、靈敏系數(shù)開關(guān)，用于設(shè)置應(yīng)變片的靈敏系數(shù)。9）橋路形式開關(guān)，用于選擇半橋(公共補嘗片)，半橋，全橋。一旦選定所有測點均為同一模式。10）地址選擇開關(guān),當(dāng)多臺儀器串聯(lián)使用時，設(shè)定該儀器的地址號。11）RS232接口用于和計算機通訊及另一臺儀器的級聯(lián)。12）保險絲座。13）接地開關(guān)。14）電源開關(guān)。15）電源插座。6維護(hù)1)儀器使用后應(yīng)罩上蓋板,以防灰塵。2)儀器在移動時,注意做到小心輕放。3)儀器停用時應(yīng)貯放在溫度為20±10℃溫度80%以下,不含腐蝕性氣體的室內(nèi)。4)儀器長期不用應(yīng)每季通電一次,并檢

8、查儀器工作是否正常,通電時歷時一小時。11一、試驗步驟1．全橋測量方式組橋及連線等強度梁上已貼好4片應(yīng)變片（R1、R2、R3、R4），已密封，按全橋方式組橋并連接在TS3861型靜態(tài)應(yīng)變儀靜態(tài)應(yīng)變儀的第1通道接線端子上2．TS3861型靜態(tài)應(yīng)變儀設(shè)置1)確定橋路電阻根據(jù)應(yīng)變片的阻值撥入相應(yīng)的代碼,“1”表示120Ω,“1”表示350Ω,“3”表示500Ω,“4”表示1000Ω。2)設(shè)置靈敏度系數(shù)K對照應(yīng)變片靈敏系數(shù)(由應(yīng)變片生產(chǎn)廠提供)撥入相應(yīng)的數(shù)值。例如:應(yīng)變片靈敏系數(shù)K=2.1