測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

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1、實(shí)驗(yàn)二靜態(tài)應(yīng)變測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．通過實(shí)驗(yàn)掌握靜態(tài)應(yīng)變測(cè)量方法2．熟悉靜態(tài)應(yīng)變儀的使用方法3．學(xué)會(huì)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)量數(shù)據(jù)處理方法二、實(shí)驗(yàn)儀器1．TS3861型靜態(tài)應(yīng)變儀靜態(tài)應(yīng)變儀2．等強(qiáng)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(jiǎn)介1．特點(diǎn)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(jì)算機(jī)通訊，在Win95/98/xp操作系統(tǒng)平臺(tái)上運(yùn)行。一臺(tái)計(jì)算機(jī)可控制多臺(tái)應(yīng)變儀,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，圖表顯示，計(jì)算繪圖，文件處理等多項(xiàng)功能。亦可脫機(jī)操作,單臺(tái)使用。該儀器可廣泛應(yīng)用于機(jī)械、土建、車輛、船舶、鐵路、

2、橋梁、港口、堤壩等工程領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)應(yīng)力的測(cè)量分析。其外形見下圖本機(jī)具有如下特點(diǎn)：硬件部分·恒流激勵(lì)，無非線性誤差。·電子開關(guān)切換，體積小，重量輕，可靠性高?！?shù)字顯示通道號(hào)，初始值，應(yīng)變值?！ぷ詣?dòng)平衡?！じ唠A低通濾波器抗干擾能力強(qiáng)?！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(diǎn)棒圖，數(shù)字監(jiān)視圖，X-Y監(jiān)視圖，T-Y監(jiān)視圖·定時(shí)測(cè)量，數(shù)字比較器測(cè)量·數(shù)據(jù)打印，應(yīng)變花計(jì)算2技術(shù)指標(biāo)1）測(cè)點(diǎn)數(shù)：每臺(tái)12點(diǎn)，RS232串口級(jí)聯(lián)可擴(kuò)展至240點(diǎn)2）橋路形式：半橋（公共補(bǔ)償片），半橋，全橋

3、3）橋路激勵(lì)：恒流源1～8mA4）橋路電阻：120Ω，350Ω，500Ω，1000Ω5）測(cè)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(dòng)扣除9）靈敏系數(shù)：1.00～9.9910）采樣速率:2點(diǎn)/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(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

4、轉(zhuǎn)換器,單片機(jī),顯示電路,電源等部分組成見方框圖。本機(jī)橋路激勵(lì)采用恒流源模式,電子開關(guān)切換測(cè)點(diǎn),電路新穎,工作合理。圖2為單片工作簡(jiǎn)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(hào)從C點(diǎn)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(duì)輸出無影響,也無需長(zhǎng)導(dǎo)線修正。只要測(cè)出ΔRg即等效了應(yīng)變的測(cè)量。根據(jù)應(yīng)變片原理由于采用恒流激勵(lì)則由上式可見U和K為常數(shù)。只要測(cè)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

5、用初值扣除的方法,測(cè)量前將每個(gè)測(cè)點(diǎn)橋路不平衡值即初始值顯示存貯,在隨后測(cè)量中將該點(diǎn)初值扣除,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)平衡的功能。為簡(jiǎn)化操作，本機(jī)僅用5只按鈕實(shí)現(xiàn)通道選擇，數(shù)據(jù)發(fā)送,初值顯示,測(cè)量值顯示等基本功能,具有簡(jiǎn)單易學(xué)，使用方便。對(duì)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(cuò)的特點(diǎn),更適合教學(xué)實(shí)驗(yàn)使用。當(dāng)使用計(jì)算機(jī)控制時(shí),一切功能均由鼠標(biāo)控制,具備虛擬儀器的特點(diǎn)。4面板功能111）測(cè)點(diǎn)顯示器,顯示當(dāng)前測(cè)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(shí)際應(yīng)變值3）通道選擇按鈕。4）“

6、自動(dòng)”按鈕，操作該鍵相應(yīng)指示燈亮，請(qǐng)求向計(jì)算機(jī)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(cè)點(diǎn)的初始值。6）“測(cè)量”按鈕，操作該鍵相應(yīng)指示燈亮，顯示該測(cè)點(diǎn)的實(shí)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(duì)應(yīng)的電阻值，分四種120，350，500，1000Ω。8）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(bǔ)嘗片)，半橋，全橋。一旦選定所有測(cè)點(diǎn)均為同一模式。10）地址選擇開關(guān),當(dāng)多臺(tái)儀器串聯(lián)使用時(shí)，設(shè)定該儀器的地址號(hào)。11）RS232接口用于和計(jì)算機(jī)通訊及另一臺(tái)儀器的

7、級(jí)聯(lián)。12）保險(xiǎn)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(dòng)時(shí),注意做到小心輕放。3)儀器停用時(shí)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(zhǎng)期不用應(yīng)每季通電一次,并檢查儀器工作是否正常,通電時(shí)歷時(shí)一小時(shí)。11一、試驗(yàn)步驟1．全橋測(cè)量方式組橋及連線等強(qiáng)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

8、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(duì)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