MYJ-1型靜態(tài)數(shù)字電阻應(yīng)變測試儀是測試結(jié)構(gòu)或材料受力后的應(yīng)變采集,、存儲與分析的測試儀，它接配電阻應(yīng)變計和各種電阻應(yīng)變式傳感器,，可以測量應(yīng)變（應(yīng)力）,、拉壓力、壓強,、扭矩,、位移、傾角,、溫度等物理參數(shù)的變化量,。

MYJ-1型靜態(tài)數(shù)字電阻應(yīng)變測試儀概述

是測試結(jié)構(gòu)或材料受力后的應(yīng)變采集、存儲與分析的測試儀,，它接配電阻應(yīng)變計和各種電阻應(yīng)變式傳感器,，可以測量應(yīng)變(應(yīng)力)、拉壓力,、壓強,、扭矩、位移,、傾角、溫度等物理參數(shù)的變化量,，是我公司專門為機械,，土建、水利,、車輛,、船舶、橋梁,、鐵道,、交通等專業(yè)的科研機構(gòu)、工礦企事業(yè)和大中專高等院校在科研,、設(shè)計,、教學(xué)、生產(chǎn)和施工中,，進行靜態(tài)應(yīng)變測試的一種性價比好的新型精密測試儀,，也是我公司的高新產(chǎn)品之一。

測試儀特點：

    1.1測試儀在設(shè)計中,，采用了單片機技術(shù),、每通道獨立的超低噪聲和可編程的ADC、液晶屏和大規(guī)模集成電路，外觀也采用了人性化設(shè)計,，視域尺寸為114mm*64mm的液晶屏可以多信息顯示應(yīng)變測量數(shù)據(jù)和相關(guān)的測量狀態(tài),，采用可靠的以太網(wǎng)用以連接測試儀和計算機進行程序的實時傳輸，并用以擴展多機通訊,，還帶有RS232或RS485通訊接口,，可以和計算機進行數(shù)據(jù)通訊等功能。

    1.2測試儀本身,，帶有12個測點,，多可擴展到8組96個測點。為減小各通道切換過程中接觸電阻變化影響,，特別采用每通道獨立ADC設(shè)計,，可獨自對每個測點進行自動預(yù)調(diào)平衡、靈敏系數(shù)等參數(shù)設(shè)置,。

    1.3測試儀各測點的應(yīng)變電橋,，可獨自任意組成1/4橋、半橋和全橋連接等幾種方式,。

    1.4測試儀經(jīng)過上述精心設(shè)計和嚴(yán)格的制造工藝,，從而使產(chǎn)品具有準(zhǔn)確、穩(wěn)定,、可靠,，且可人工測讀，又可自動測試的雙重操作特點,，從而使性價比更高,，是值得廣大用戶的高新產(chǎn)品之一。

    1.5關(guān)鍵詞：分組——12通道為一組,，一臺測試儀多可擴展至8組96通道即96個測點,，每臺測試儀用各自的以太網(wǎng)口通過外部HUB互相連接組網(wǎng)擴展；通道——每組中的獨立采集數(shù)據(jù)通道,，即測點,。

工作原理

2.1 電路原理方框圖參見圖（1）所示：

 

(圖1) 數(shù)字電阻應(yīng)變測試儀的電路原理方框圖

2.2 電橋工作原理參見圖（2）所示：

 

圖中：Rg—測量電阻應(yīng)變計；

Rd—補償電阻應(yīng)變計,；

R—內(nèi)橋電阻,，一般為120Ω；

A,、C為供橋電壓U,；

B、D為輸出電壓Δu,。

（圖2）電阻應(yīng)變電橋的工作原理圖

    電阻應(yīng)變計的電阻效應(yīng),，可用公式R=ρL/F（即應(yīng)變計電阻R與金屬絲材長度L和電阻率ρ成正比,，與它的截面面積F成反比）。對某試件進行應(yīng)變（應(yīng)力）測試時,，當(dāng)試件受到外力作用時隨之產(chǎn)生變形,，應(yīng)變計的電阻值將會產(chǎn)生一微小的增量△R變化，此時電阻應(yīng)變計的單位電阻增量△R/R與應(yīng)變量△L/L在線性范圍內(nèi)成正比例關(guān)系,，可用電阻應(yīng)變計靈敏系數(shù)K值,，可由（1）式表示：

     ΔR    ΔL    ΔR

K= —— / —— = —— / ε               （1）

            R      L      R

    當(dāng)進行電阻應(yīng)變測試時，由于測量應(yīng)變計的電阻值隨被測試件受力產(chǎn)生應(yīng)變變化,，從而使電橋失去平衡,，其輸出電壓Δu如（2）式所示：

             1     ΔR     1

Δu = —— U —— = ——KεU              （2）

        4      R      4

    同理，如在全橋時,，根據(jù)應(yīng)變電橋的橋臂加減特性,，其輸出電壓Δu可得出與4個橋臂電阻變化的相關(guān)關(guān)系如（3）式所示：

U K            

Δu = —— （ε1-ε2+ε3-ε4）            （3）

4             

2.3 測量原理

2.3.1對于1/4橋電路，根據(jù)上述應(yīng)變電橋工作原理,，當(dāng)R=120Ω,，U=2V，K=2.00時,，如（4）式所示：

                      4Δu

              ε=————                    （4）

                       KU

式中： U — 供橋電壓（V）,；

       Δu — 輸出電壓；

       K — 電阻應(yīng)變計靈敏系數(shù),；

      ε— 被測實際應(yīng)變量（µε）,。

2.3.2同理，對于半橋電路,，如（5）式所示：

                      2Δu

              ε=————                    （5）

                       KU

式中： U — 供橋電壓（V）,；

       Δu — 輸出電壓；

       K — 電阻應(yīng)變計靈敏系數(shù),；

      ε— 被測實際應(yīng)變量（µε）。

2.3.3同理,，對于全橋電路,，如（6）式所示：

                        Δu

            ε=————                    （6）

                         KU

式中： U — 供橋電壓（V）；

       Δu — 輸出電壓,；

       K — 電阻應(yīng)變計靈敏系數(shù),；

      ε— 被測實際應(yīng)變量（µε）。

3 主要技術(shù)指標(biāo)

3.1 應(yīng)變測量范圍：±1 ~ ±20000µε(應(yīng)變模式)

±1 ~ ±30000µε(工程模式),；

3.2 分辨率：±1µε,；

3.3 準(zhǔn)確度級別: 0.1級 ；

3.3.1示值誤差：≤±（0.1% red ± 3µε）,；

3.3.2靈敏系數(shù)（K）示值誤差：≤±0.1%（FS） ,；

3.3.3穩(wěn)定度:

3.3.3.1 零點漂移: ≤±3µε/4h ；

3.3.3.2 示值穩(wěn)定性: ≤±0.1%/4h ；

3.4 靈敏系數(shù)：K=1.00～2.99（各通道可任意設(shè)定）,；

3.5 可測量點數(shù)：1 ~ 12點 ,，多可連接8組共96測點；

3.6 供橋電壓：2V（DC）,；

3.7 適用電阻應(yīng)變計電阻值：60 ~ 1000Ω ,；

3.8 自動平衡范圍：±15000µε（當(dāng)電阻應(yīng)變計阻值R=120Ω,K=2.00時的±1.5%）；

3.9 可接電橋方式：1/4橋,、半橋和全橋三種（各通道可任意組成不同接橋方式）,；

3.10 采集速率： 1Hz（全部連接通道） ；

3.11 電源：AC 220 V (±10%),，50 Hz (±2%) / DC 5.0V,；功率：10W；

3.12 外形尺寸：330 mm（長）×228 mm（寬）×105 mm（高）,；

3.13 自重：約50N ,；

3.14 擴展方式：以太網(wǎng)絡(luò)（光纖可選）；

3.15 可選配計算機接口（RS232或RS485）,；

 

備注：本產(chǎn)品,，參照現(xiàn)行“中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程”JJG 623-2005《電阻應(yīng)變儀》的技術(shù)指標(biāo)進行檢定，應(yīng)變指標(biāo)在應(yīng)變計電阻值R=120Ω,，靈敏系數(shù)K=2.00,，供橋電壓U=2V（DC）狀態(tài)下進行。

4 測試儀組成

4.1 前面板（圖3

  

（圖3）測試儀前面板圖

4.1.1 液晶屏顯示窗(視域尺寸為114mm*64mm)：

A—測試應(yīng)變量數(shù)值的符號位,；

B—測試應(yīng)變量數(shù)值,；

C—單位；

D—分組號,；

E—通道號,；

F—橋路方式；

G—靈敏系數(shù),；

H—綜合修正系數(shù),；

在設(shè)定狀態(tài)時，屏幕顯示設(shè)定功能標(biāo)題欄或相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置,。

4.1.2    按鍵部分（參見表1）：      

表1          各按鍵在設(shè)定與非設(shè)定狀態(tài)功能表

 

按鍵	設(shè)定狀態(tài)	非設(shè)定狀態(tài)
0 — 9		數(shù)字鍵：可直接切換測量通道或分組號,。
通道		通道鍵：配合數(shù)字鍵可在第1通道至第12通道間任意切換并進行測試。
分組		分組鍵：配合數(shù)字鍵可在第1分組至第8分組間任意切換并進行測試,。
橋路		橋路切換鍵：可根據(jù)需要分別切換成1/4橋,、半橋和全橋三種。
平衡		平衡鍵：可根據(jù)需要對各通道分別進行平衡或在分組狀態(tài)下同樣進行上述操作,，可對12個通道同時進行平衡,。
清除	清除鍵：在設(shè)定參數(shù)有錯誤需要糾正時可清除已輸入的數(shù)字,。
設(shè)置		設(shè)置鍵：進入設(shè)定狀態(tài)時， 可設(shè)定技術(shù)參數(shù),。
上,、下、左,、右	方向鍵：用于同級菜單的移位選擇,；在設(shè)定技術(shù)參數(shù)時用于改變參數(shù)值。	選擇鍵：在通道采集畫面中可選擇當(dāng)前選項并可在當(dāng)前選項中選定分組號,、通道號或參數(shù)值,。
確認(rèn)	確認(rèn)鍵：在設(shè)定技術(shù)參數(shù)時，用于確認(rèn)并保存改變的參數(shù)值,。	確認(rèn)鍵：用于選擇通道或分組界面狀態(tài)下確認(rèn),。
返回	返回鍵：用于退回上級菜單。	返回鍵：用于選擇通道或分組界面,。

 

MYJ-1型靜態(tài)數(shù)字電阻應(yīng)變測試儀

4.2 后面板和側(cè)面板（圖4）

  

圖4）后面板和側(cè)面板圖

A—RS485/RS232通信接口,；

用于RS485通信：1端為A，2端為B,；

用于RS232通信：3 端接地,，4 端為發(fā)送端TXD， 5 端為接收端RXD

（注：兩種通信接口只能任選一種）,。

    串口通信格式和相關(guān)通信命令列表見附錄A,。

B—以太網(wǎng)口；

C—USB口(可選),；

D—直流電源(DC 5V),；

E—電源開關(guān)；

4.3上面板（圖5）