应变仪按频率响应范围可分为静态应变仪、静动态应变仪、动态应变仪和超动态应变仪。其中静态电阻应变仪和动态电阻应变仪应用较多。
静态电阻应变仪用电学方法测量不随时间变化或变化极为缓慢的静态应变。它由测量电桥、放大器、显示仪表和读数机构等组成。贴在被测构件上的电阻应变计接于测量电桥上。构件受载变形时，测量电桥有电压输出，经放大器放大后由显示仪表指示出相应的应变值。静态电阻应变仪每次只能测出一个点的应变。进行多点测量时可配以预调平衡箱。所有测点的应变计均预先接在平衡箱各点上，然后靠开关逐点转换接入应变仪。
动态电阻应变仪应用于测量随时间变化的动态应变,其工作频率一般在5千赫以下。它由测量电桥、放大器和滤波器等组成。为了同时测量多个动态应变的信号,应变仪一般有多个通道,每个通道测量一个动态应变信号。动态应变是随时间而变化的，须将应变的动态过程记录下来，因此动态应变仪要与记录器配套使用，记录结果可直接反映被测应变信号的大小和变化。一般动态电阻应变仪的输出为电流信号，常配以光线示波器作为记录器，也可配用磁带机作为记录器。
主要差别应该是工作频率，动静态应变仪
还有
动态应变仪可使用交流 220V 和直流 12V 供电 动调平衡应变仪 2. 四档直流供桥电压 导致的平衡失调 3 拔盘校准开关 准确清晰 150kHz 独立调节输出幅度
无须考虑由连接应变片和放大器的电缆电容变化而
4. 频响宽 5. 具有电压
-3 dB 频响为 DC
电流两个输出端
6. 自动修正输入电缆电阻变化导致桥压变化而引进的测量误差 电缆的能力 7. 关键电路采用美国*数据放大器 8. 输出过流保护 9. 测量精度高 噪声低 稳定可靠 抗*力强
具有带长
二
动静态应变仪
主要技术指标
1. 通道数 1 60 8 1000 由开关控制 1% 5000
2. 适用电桥电阻 3. 桥压 2 4 6
4. 平衡范围 5. 灵敏度 6. 输出 V 7. 输出 I
使用电桥电阻的 120mV/10 10Vp 10Vp 5mA 30mA 1 S 100% BV=4V
8. 输出 I 灵敏度调节 9. 非线性 10. 输出阻抗 0.1% F 1
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2
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11. 灵敏度系数 12. 校准应变 13. 校准精度 14. 灵敏度调节 10 K=2.00 9990 0.5% 6级 0 0.5 1 2 5 10 20 100 三位拔盘开关
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微调 1
3倍
15. 灵敏度调节精度 16. 频响 DC 耦合 0 0 AC 耦合
0.5% 50kHz 150kHz 50kHz 150kHz 1k 3k 转折点 46dB / 0.5 0.5dB -3 0.5 dB 0.5dB -3 10k -3 0.5 dB F 1dB 52dB 150k Hz
5Hz
1.5Hz 17. 低通滤波 衰减速率 18. 信噪比 19. 零点漂移 20. 灵敏度变化 21. 工作温度 22. 工作湿度 动静态应变仪
23. 过荷 24. 电源 AC DC -10 85%RH 10Vp 220V 10.5 100 300
12dB/Oct 100 范围 0.1
其它范围 /24 小时
0.05%/ +50 无冷凝
0.3%/24 小时
10% 8VA/通道 15V 0.5A/通道
三
动静态应变仪
使用方法
1. 可以配接各种类型的应变片及应变式传感器 后接的记录分析仪器可以
是电压输入型或电流输入型 2.桥压选择 打开仪器罩 将所需桥压开关拔向 ON 出厂之前均调在 4V 桥 压
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3
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3. AC
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DC 的选择 出厂之前 AC DC 选择开关置 DC 如果不需要测量 5Hz
以下的信号 可以打开仪器罩 将开关 AC 置 ON DC 置 OFF 这样可以进一步减 小零点漂移 4. 电压输入型仪器可接 输出 V 电流输入型仪器只能接 输出 I
5. 桥盒 应变片通过桥盒接成惠斯登电桥 图 1 为桥盒的结构 图中的电 阻为 120 标准电阻 输入信号负端 输入信号正端 E A1 D1 屏蔽线连接端 A2 测量电桥相对的两个臂 D2 测量电桥相对的两个臂 供桥电压 供桥电压低端
动静态应变仪
图1中
E
A1
D2 D1
A2
图1 桥盒结构及引线说明 6. 应变片与桥盒的连接 从 1/4 桥到全桥的连方法见图 2 要想得到理想 的测量结果 1 2 3 必须注意 b d 桥时必须使用 120 的应变片
在连接成 a
应变片连接时
桥盒接线柱之间的短路线要尽可能焊接 0.5mm 镀锡铜线
接线柱之间的短路线*使用
4 为防止外部电磁干扰
特别是 50Hz 工频干扰 桥盒与应变片之间的
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4
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连线要用屏蔽线 桥盒的 E 屏蔽层不能做为一条测量导线 接线端子 屏蔽层的另一端与被测量构件可靠动静态应变仪
连接
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而只能做屏蔽保护 连接到
5 测量导线应尽可能远离干扰源 如变压器 力线
电机 大型用电设备及动
6 测量导线在连接时要尽可能采用对称结构安装 这样既有利于电桥平 衡 又有利于抗干扰 尤其在长导线测量时更为重要
7 如果被测物体有 DC 或 AC 电位时 应变仪接地测量效果并不好 此时 可打开桥盒 8 E 与 地 之间的短路片 让构件 地 与桥盒 地 断开
使用时
U桥 3 6
应变仪应尽可能接近测量点
A1
2
7 A1 1 a U桥 3 6
4
5
U0
E
动静态应变仪
一只应变片的连接 2 线系统 A1
2
7 A1 1 b
4
5
U0
E
一只应变片的连接 3 线系统
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U桥 3 D1 2 A1 1 c U桥 3 A2 2 7 A1 1 d 两只应变片的连接 3 线系统 A1 U桥 3 D1 2 A1 1 e 四只应变片的连接 2 线系统 D2 A2 4 U0 E A1 A1 A1 4 5 U0 E 两只应变片的连接 2 线系统 A1 A2 6 A1 D1
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4
5
U0
E
动静态应变仪
图2 7. 测试准备
应变片与桥盒的连接方法
（1） 如果使用应变片测量 将桥盒接入输入插座
根据测量要求 按图 2 连接好应变片及桥盒
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座接线方法见图 3 图中 1 2 3 5 7 3 红 兰 白 用户传感器输入插头应符合输入插座的要求 桥压 补偿 + 6 4 图3 黑 黄 桥压 补偿 +
3 1 2 4 6 7
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2 如果使用应变传感器 可将其输出插头接入应变仪输入插座 输入插
放大器输入
5
屏蔽皮 绿 放大器输入 + 输入插座接线图
接入电源线及记录分析仪器
4 低通 对于静态应变测量可置 100Hz 对于 AC 信号 应比被测信号高 3 5倍 8. 预热 通常*预热 30 分钟 当测量微小应变或潮湿天气 长 9. 校准零点调节 功能选择 开关置 正校 调 校准调零 电位器 校准值置 000 灵敏度选择置 0 以外任意档 可适当延
动静态应变仪
使平衡表头和记录分析仪器指到零位
11. 平衡调节 功能选择 开关置 测量 调节 平衡粗调 电位器 如果对零点精度 使输出为零
要求很高 可用数字电压表监视输出 调节 平衡微调 12. 输出调节 功能选择 开关置 正校
电位器
将校准值拔到预计的测量值
调节
灵敏度
选择 开关和 灵敏度微调 电位器 使 输出 V 幅度满足记录分析仪器要求 调节 输出 I 幅度电位器 满足电流 或电压 校准 输入型仪器要求 置负校
13. 如果被测信号为负 14. 静态应变测量 平衡表头的精度为 2.5%
则以上有关
欲提高测量精度 可在输出端接数字电压表 即可按比例计算出测
分别记录校准和加载时平衡表头或数字电压表的电压值 HTTP://WWW.LANCE-SENSOR.COM
7动静态应变仪
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量点上的应变值 3.5 V 例如 校准置 200 时 则测量点上的应变为 200 15. 动态应变测量 3.5 V/4V=175
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输出电压为 4V 测量时输出电压
配接一波形记录仪器是必要的 例如 某点应变波形实测如图 4 则可做如 下计算 1 zui大拉伸应变 高度为 hm mm
m
计算如下 如果校准值
m
C
的高度为 hC
mm
m
的
则zui大拉伸应变
m
=
C
hm / hC
m
2 zui大压缩应变 变
m
计算如下
如果
的高度是 h
m
则zui大压缩应
= -
C
h
m
/ hC 还可以得到许多自已感兴趣的数据
用户通过对波形的分析和处理
校准波形
被测波形动静态应变仪
m C
m
图4 16. 过荷 顶 档时 应调节 当信号 灵敏度选择
波形记录举例 此时 当 应变片传送信号已削 灵敏度选择 开关换
10Vp 时 过荷灯闪烁 开关 适当减少灵敏度
过荷灯一闪即灭属正常现象
四
10.5
使用注意事项
1. 开启电源前 15V 平衡微调 电位器 请检查 AC 电源是否为 220V 10% 50Hz DC 电源是否为
2. 测量过程中不允许调节
3. 测量时的温度补偿片 要贴在与测量片相同的材料上 且测量片与补偿 HTTP://WWW.LANCE-SENSOR.COM
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以上 4. 使用不同灵敏系数应变片时的修正
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片要同一材料 同一阻值 同一环境温度 避免阳光暴晒 对地绝缘电阻在 500M
本系列应变仪设计使用的应变片灵敏系数 K=2.00 如果使用其它灵敏系数 的应变片 测量值要按下式进行修正
p
=2.00/Kp
C
式中 数
p
为实际应变值
C
为测得的应变值
Kp 为使用应变片的灵敏系
五
动静态应变仪
仪器附件及随机文件
1. AC 电源线 2. DC 电源线 3. 输出电缆 4. 用户手册 5. 产品合格证 红+ 黑1根 1根 1条 1本 1份
