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Engineering Testing Technology Teacher: Zhang Minxia Chapter 2 Basic knowledge of Engineering Testing Technology §2.1 测试系统组成及性能指标 1.Load system-荷载系统 荷载系统是使被测对象处于一定的受力状态下,使被测对象(试件)有关的力学量之间的联系充分显露出来,以便进行有效测量的一种专门系统。 2.Testing system-测量系统 测量系统由传感器、中间变换和测量电路组成,它把被测量(如力、位移等)通过传感器变成电信号,经过后接仪器的变换、放大、运算,变成易于处理和记录的信号。 3.Signal processing system-信号处理系统 信号处理系统是将测量系统的输出信号进一步进行处理以排除干扰的系统。 数字电路:智能滤波软件 模拟电路,专门的仪器或电路(如滤波器等) 4.Display and recording system-显示和记录系统 显示和记录系统是测试系统的输出环节,它是将对被测对象所测得的有用信号及其变化过程显示或记录(或存储)下来的系统。 各种表盘、电子示波器和显示屏,函数记录仪、光线示波器,打印机、绘图仪。 §2.1 测试系统组成及性能指标 测试系统的主要性能指标有精确度、稳定性、测量范围(量程)、分辨率和传递特性等。 1. 测试系统的精度和误差 测试系统的精度是指测试系统给出的指示值和被测量的真值的接近程度。 绝对误差 相对误差 引用误差 2. 稳定性 时间上的稳定性 δs=1.3mV/8h 环境条件变化 引起的不稳定性 温度系数βr(示值变化/温度变化) 电源电压系数βu(示值变化/电压变化率) 如βu=0.02mA/10%。 3. 测量范围(量程) 系统在正常工作时所能测量的最大量值范围,称为测量范围(量程)。动态测量时还需同时考虑仪器的工作频率范围。 4. 分辨率 指系统可能检测到的被测量的最小变化值,也叫灵敏阀。 5. 传递特性 传递特性是表示测量系统输入与输出对应关系的性能. 静态测量 动态测量 应力计和应变计是地下工程测试中常用的两类传感器,其主要区别是调试敏感元件与被测物体的相对刚度的差异。具体说明如下:图2-1所示时系统,系由两根相同的弹簧将一块无重量的平板与地面相连接所组成,弹簧常数均为k,长度为L0,设有力P作用在板上,将弹簧压缩至L1 ,如图2-1(b)所示,则 如果想用一个测量元件来测量未知力P和压缩变形△u1在两很弹簧之间放入弹簧常数为K的元件弹簧,则其变形和压力为: §2.3.4 电阻应变片传感器 一、电阻应变测试原理 用电阻应变片作为传感元件,将应变片粘贴或安置在构件表面上,随着构件的变形,应变片敏感栅也相应变形,将被测对象表面指定点的应变转换成电阻变化。电阻应变仪将电阻变化转换成电压(或电流)信号,经放大器放大后由指示仪表显示或记录仪记录,也可输入到计算机等装置进行数据处理,将最后结果打印或显示出来。 §2.3.4 电阻应变片 §2.3.4 电阻应变片 §2.3.4 电阻应变片 §2.3.4 电阻应变片 §2.3.4 电阻应变片 §2.3.4 电阻应变片 §2.3.4 电阻应变片 §2.3.4 电阻应变片 §2.3.4 电阻应变片 §2.3.4 电阻应变片 §2.3.4 电阻应变片 §2.3.4 电阻应变片 §2.3.4 电阻应变片 应变片粘贴 §2.5 测试系统选择的原则 依据 测试目的和要求 达到 §2.5 测试系统选择的原则 1.灵敏度( )高,微小变化,测量范围窄,稳定性差 2.准确度(精度)测量结果与真值的一致程度,同等准确度,前高后低 3.响应特性 不失真,延迟愈短愈好,输出紧
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