动态应变数据采集实验指导书.doc

PAGE PAGE 2 动态应变数据采集实验指导书 实验目的 初步了解动态应变测量的基本原理； 利用动态应变测量实验程序在计算机上观察采集的信号。 对试验数据进行频谱分析。 实验仪器、设备 实验仪器： 动态应变实验台； 信号调理装置； 数据采集卡（PC－1232－K）； PC机一台； DF4355型示波器。 设备介绍 （1）PC－1232－K系列A/D板 PC－1232－K系列时为了PC兼容机配套使用的高性能价格比通用AD/DA板。 （2）MODULE系列模拟信号调节模块 MODULE系列模拟信号调节模块是高性能价格比的信号调节器，它包括有：隔离与非隔离方式。这些模块可提供 V输出并接收J、K、R、T、E、S、B型的热电偶信号；100信号；mV－V,0-20mA或4－20mA信号；AD590/592；交流有效值；应变仪系列及特殊的对数/微分放大；电生理信号。同时，模块还能提供传感器激励与线形化，频率/电压变换，零温度补偿和0-20mA或4－20mA过程电流。MODULE模块封装在ABS立装塑盒内，具有相同的引出端子，可根据用户需要安装在底板支撑架上使用。 DF4355型示波器 前面板如下： DF4355型示波器 实验原理 1．基本原理 根据应变片可以将试件的应变转换为应变片的电阻变化的工作原理，利用电桥输出模拟应变片微小电阻变化的电信号――输出电压，从而确定试件的在一定载荷下的应变。本实验根据此基本原理测定等强度梁在周期载荷作用下的动应变。 2．电阻应变片的工作原理 实验表明，绝大数金属丝受到拉伸（或缩短）时，电阻值会增大（或减小），这种现象叫电阻应变效应。由物理学可知，长度为L，截面积为A和电阻率为的均匀金属丝，其电阻值R由下式给出： （1） 当金属丝受到轴向拉伸（或压缩）时，其电阻值R的变化为 （2） 其中：K 为电阻应变片的灵敏系数，为被测量材料的应变 3．电压全桥工作原理 在本实验中，当试件产生动应变时，在所须测量点贴上应变片，正反两面两片，接成全桥电路，这样，应变的大小就会体现在应变片的电阻改变量上，后者又体现在全桥电路的输出电压上，于是，测量电桥的输出电压经过换算就可以得到应变的大小。 如图：应变仪上得到的读数为实际应变的4倍，即： 其中，为受力引起的应变片感受的应变， 为仪器上的读数。 4．数据采集原理图 实验步骤 照图1连接线路 先把振动仪器台上的应变片的线路连接桥路，连接到放大模块上。 用万用电表测量桥路的电阻值，以检验线路连接是否正确。 用电烙铁焊接一个接口和数据排线，用来连接放大模块和插在计算机上的A/D板。 用示波器来观察： 按照图1来连接示波器。 快速检查示波器，确定其是否工作正常。 用探头连接示波器与放大模块的输出口。 调整示波器波形的垂直位置，放大倍数和采样频率，以正确和清晰地显示波形。 用编好的采集显示程序来观察波形。 对采集的数据进行频谱分析 实验分析讨论 1. 分析实验中采集的数据； 2. 讨论观察到的现象的产生原因？