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程控静态应变仪简介 2009.3 * * 一、基本原理 1.1 工作原理 电阻应变片是一种电阻式传感器，它以自身电阻的变化来反映需要测量的机械应变。将电阻应变片组成测量电桥，当桥臂电阻变化时，电桥就输出一个和其变化大小成线性关系的电压。通过对该电压进行放大，并对电阻应变片的灵敏系数K进行归一，就能使输出的电压大小和实际应变大小相对应。 1.2 测量电桥 R1，R2，R3，R4四个电阻组成电桥，E为供桥电源，U0为电桥输出电压。当R1= R2= R3= R4=R时，U0= UBC-UDC = 0，这时电桥平衡。 电阻应变片感受的应变是和它的电阻相对变化成线性关系的，ΔR / R = Kξ，式中K为应变片灵敏系数，ξ为测量应变量。 当工作片R2产生电阻增量ΔR时， U0 = (R2+ΔR)×E / (R1+ R2+ΔR) – R4×E / (R3+R4) = [(R+ΔR) / (2R+ΔR) – R / 2R] ×E = ΔR×E / (4R+2ΔR) 由于RΔR，ΔR / R = Kξ 代入上式得 U0=1/4 ×K×ξ×E（这是单片工作时的基本关系式，它表明等臂电桥输出电压和应变变化在一定范围内近似成线性关系。） 对双片工作（如R1–ΔR， R2+ΔR） U0 = 1/2 ×K×ξ×E（线性关系） 对四片工作（如R1–ΔR， R2+ΔR， R3+ΔR， R4–ΔR） U0 = K×ξ×E （线性关系） 1.3 原理框图 二、YE2538 A静态应变仪简介 传统教学型静态应变仪操作繁琐，数据回复性差。YE2538 A静态应变仪采用智能化管理及优质的元器件，去除了影响测试回复性的拨动开关，大大提高了测试的稳定性及可靠性。业内首先采用串行通讯技术（RS-232C）将计算机测试手段引入教学型测试领域，同时也适应小型工程测试需要。 2.1 此仪器的主要特点 ※ 智能化管理 ※ 电子开关切换，可靠性高 ※ 通道、桥路指示灯指示 ※ 双通道显示 ※ 自动平衡 ※ 两路独立补偿点 ※ 所有设置参数掉电保存 ※ 基于WINDOWS操作平台的应用软件 本仪器内置了单机片，其完成了采集、处理、显示、通讯等各种功能。 本仪器具有十一个测点，其中0通道专用测量力，1-10通道测量应变，且内置了由精密低温漂电阻组成的内半桥。同时提供了两路公共补偿片的接线端子，故每个测点都可通过不同的组桥方式组成全桥、半桥、1/4桥（公共补偿片）的形式。用户只需按桥路形式连接示意图连接应变片，并将桥路形式设为相应的桥路形式即可，测量时每个测点均有指示灯指示。 2.2 此仪器的工作原理 本仪器采用初读数法进行自动平衡。对某一测点进行自动平衡时，将显示并存储该点的初始不平衡量。在以后对该点的测量结果中将减去该存储的初始不平衡量，其效果等同于微调桥路使之平衡的方法，但操作更为简便。 本仪器的测量结果在实测结果减去初始不平衡量的基础上还要进行灵敏系数及应变片阻值的修正，但不进行桥路形式的修正。1/4桥（公共补偿片）测量时其结果即为实际应变量，但在半桥及全桥测量时其结果需根据测量的具体工作片及补偿片情况作进一步修正。 本仪器既可联机也可脱机工作。通过RS-232C串行口联机工作时可完成所有的测量工作。 2.3 此仪器的技术参数 1）量程：0~±19999με 2）分辨率：1 με 3）测量误差：0.2%FS±2 με 4）平衡范围： 0~±19999με 5）灵敏系数范围：1.00~9.99 6）稳定性：预热30分钟后 A.时漂：零点漂移≤±3με/4h，示值漂移≤±（示值×0.1%+ 1με ）/2h B.温漂：零点漂移≤±1με/℃ ，示值漂移≤±0.02%FS/℃ 7）应变片阻值：60~999Ω 8）供桥电压：DC±1V 9）电源：AC 220V±10%, 50Hz±5% 10）正常工作环境：温度20 ℃±5℃，温度变化不超过1℃/小时 湿度（20-85）%RH 无腐蚀性气体，无工频强磁场干扰 2.4 面板说明 2.4.1 前面板 1）电源开关：本仪器交流220V/50Hz电源供电 2）数字显示屏：显示屏左五位用于提示状态和测力的显示，右五位用于显示测量值或设置信息 3）键盘：本仪器的参数设置及测量操作由键盘来完成（脱机方式） 数字键（0~9）：用来设置参数及选择