LK2107A超动态应变仪说明书

1、LK2107A 型超动态应变仪目录概述 使用说明三、技术指标四、注意事项五、故障及解决方案六、仪器附件秦皇岛龙科测控技术有限公司vav wJkckjsxom一、概述LK2107A型超动态应变仪是一种具有自动平衡功能的动态电阻 应变仪，主要用于实验应力分析及动力强度研究中，对结构及材料 的任意变形进行动态应变测量。通道数量可以2、4、6、8自由组合。体积小重量轻，便于携带和搬 运。采用直流供桥，电桥采用六线制， 有长导线补偿 功能。仪器频带宽、校准方便，配接不同类型的应变 片及应变式传感器，可以实现应力、拉压力、速度、加速度、位移、 扭矩等多种物理量的测量。LK2107A型超动态应变仪具有如下特

2、点：1、可以2、4、6、8通道组合，体积小。2、桥路自动平衡，平衡 时间约2秒平衡范围大于士 15000卩£3、采用拨盘开关校准，准确方便。4、供桥电压采用六线制，自动修正长导线 测量时引入的误差。5、频带宽：频响范围 DC 2500kHz (- 3dB)。6、测量精度高，噪声低，稳定性好，抗干扰能力强。7、器件集成度高，性能稳定可靠。二、使用说明1、 测试方框图LK2107A型超动态应变仪可以 配接各 种类型的应变 片及应变 式传感器。 其典型测试方框图如图1所示：图12、面板说明O ;(O i通道前面板通道后面板输入插座（7芯航空插座）：1桥压+ , 2桥压，3信号，4反馈+ ,

3、 5反馈，6信号+ , 7屏蔽线。3、操作前准备电话电由 :lkckjs网tl£：VAVW.II cl-：秦皇岛龙科测控技术有限公司秦皇岛龙科测扌空技术有限公司Ike 仪器通电之前，先将桥盒接成全桥，把桥盒的航空插头 插入通道的航空插座内，旋紧。 使用220V 50Hz市电供电，电源线一端插入仪器电源插 座，另一端接入市电，然后将电源后面板的电源开关置“开”位 置，电源即接通。这时将要使用的通道电 源置于“开”（向上扳）， 随即该通道的前面板的工作指示灯亮了，进入工作状态。 各通道的电源开关为省电而设置，把不使用的通道的电 源开关置于“关”的位置。4、操作说

4、明（1）电源部分 电源前面板设 有3位半液晶显示数字电压表，供仪器各 通道调零指示和校准值指示之用，电压表的量程选择开关，设 有满量程2V和20V两档。平时应放在20V档为好，在小于2V的 小信号精确测量时才使用2V档，电压表是直流电压表，在动 态测试中也采集到忽大忽小的交流信号，于是数字乱跳，且无 指示意义，这时量程开关置“0”位，即输入接地，显示为000。 输出检测设置在后面板上，通过通道选择开关与各通道 输出相连，当通道选择开关选择1 8各通道时，输出检测即输 出相应1 8通道的输出信号值，这样巡检时省去改换输出线的 麻烦。（2）放大通道部分电桥平衡各通道通电 前已接入组成全桥的桥盒，开

5、启后面板上 电 源开关，该通道进入工作状态，绿色工作指示灯亮，将功能 转换开关置于“测量”位置，增益开关放在欲选择的档位，电话电邮:lkxl js（o?L26.coni网址:w.Ikekjsxom电话电由 :lkckjs网tl£：VAVw.ll cl-：秦皇岛龙科测控技术有限公司按动“自动平衡”电桥平衡按钮，这时20V档面板表上 变成只 有几十毫伏零点，电桥已被平衡，等预热15分钟后，再按动 “自动平衡”电桥平衡按钮，可多按几次，取最小的，3位半 电压表量程放在2V档，然后用小螺丝刀微 调电桥“平衡微调” 电位器，使零点值最小，这时

6、放大器达到了理想的平衡状态。电桥“平衡微调”电位器在使用过程中，有可能 调到两边 极点还未平衡，这时应回调一段（零点会增大），再重新按动 “自动平衡”按钮，用小螺丝刀微 调电桥“平衡微调”电位 器，使放大器达到理想的平衡状态。 增益选择放大通道的增益设置30、50、100、300、500、1000六档。 为使测量更准确，预测被测输出电压值或应变量是 必要的。 每个通道放大器放大倍数最大为1000倍，若桥压为2V，单只 应变片产生1 “时，输出1mV峰值电压，100以输出0.1V峰值 电压，用户可以根据预计的应变产生值来选择增益开关位置。 增益开关置“ 300”时，增益为300倍，“ 100”时

7、为100倍， 依此类推。桥压增加，相当于系统增益加大，即若桥压为2V 时，对被测信号增益为300倍，则桥压为5V时，系统实际增 益变为750倍。 校准值给定“校准”开关相当于在每个通道内设置了 一个简易标准 应变模拟仪，用以方便的 校准出被测信号应变值大小。例如： 校准置+ 1000 “时，输出1.000V ,置“测量”档仪器输出信 号峰值也为1.000V（用记录设备或峰值表测出），则说明测量 信号的应变 值为+ 1000以。电话电由 :lkckjs网tl£：VAVw.ll cl-：秦皇岛龙科测控技术有限公司秦皇岛龙科测扌空技术有限公司wvz-1 k旳乩g

8、m为使校准更准确，校准前先将校准开关置“0”位，校准 调零后再置不同的应变值进行正负校准。校准通常在测量开始前进行，校准值应放置到预期的应 变值附近，仪器给出正校或负校，都应使系统连结起来进行 一段记录，仪器允许在连续测量过程中“随时校准”，不会 造成被测量信号与校准信号的叠加，这对于长时间被测应变 片或传感器总处于负荷情况下校准尤为方便。校准完成后功能选择开关放在“测量”位置，进行正常信 号测量，测量过程中各旋钮位置不应再变动。 低通滤波器档位的选择仪器带有二 阶Butterworth型有源低通滤波器，截止频率 （kHz）分别为50、100、500、1000、F（ 2500）。为了滤除测量信

9、号中不必要的频率分量，应将滤波器开 关置于高于被测信号5 10倍的截止频率处，这样既滤除不必 要的频率分量又保证信号无衰减。 桥压选择通道后面板设置了 桥压选择2V、4V、8V，通常出厂时 桥压置于“2V”档，建议根据桥路电阻值大小，按下表选择 相应桥压。桥压（V）桥路电阻（Q ）6012035010002VVVV4XVVV8XXVV提高桥压增大仪器灵敏度，为小信号测量提供方便。电话电邮:lkxl js（o?L26.coni网址:w.Ikckjsxom电话电由 :lkckjs网tl£：VAVw.ll cl-：秦皇岛龙科测控技术有限公

10、司vav wJkckjsxomk1i 5 ）6781 X P R3R21 -A1J 2 -D1 - 3 -A2 - 4 ）ID2 1:图4桥盒结构及引线说明 输入信号负端；供桥电压负端； 输入信号正端；供桥电压正端； 屏蔽线连接端A1、A2是测量电桥相对的两个臂 D1、D2是测量电桥相对的两个臂 R1、R2、R3是桥盒内部的120Q标准电阻。 桥路的连接桥盒是应变测量 元件与应变仪连接的桥梁，熟悉桥盒的 结构及连接方法是十分必要的。图4示出了桥盒引线结构，图 中R1 , R2 , R3是放在桥盒内的120 Q温度系数好的精密模压 电阻，作为辅助桥用，图5给出了 1/4桥到全桥的连接方法，在 、

11、（b）、（d）的连接方式中，必须使用120 Q的应变片，才能 保证电桥平衡。在实际测量时，应变片的连线，桥盒接线柱 之间的短路线都要尽可能用烙铁焊接。为防止外部电磁干扰, 特别是50Hz的干扰，桥盒与应变片之间用屏蔽线。遇到干扰 严重，譬如集流环转接时，桥路干扰可能很大，可采用图5中 三线式接法予以降低。电话电由 :lkckjs网tl£：VAVw.ll cl-：秦皇岛龙科测扌空技术有限公司Ike 在测量点远离仪器条件下，为了保证校准值的准确度，可采用六线制接法，即在桥盒插头和仪器桥路输入插座之间引入需要长度的七芯(或六芯)电缆，两端配接相应的七芯转 接插头，

12、即1 1, 2 2.66,第77脚接屏蔽线，多余芯线可剪去。25A136D14 /<7aA#1 丫UoD1U桥图5(c)二只应变片的连接方法电话电由 :lkckjs网tl£：VAVw.ll cl-：3A242桥5A11UoD2D1A2A13A2D124U桥A1D21UoKp£ p秦皇岛龙科测控技术有限公司jsxomA1A2图5(e)四只应变片的连接方法应变片灵敏度系数的修正仪器设计使用的应变片灵敏度系数K=2.00 ,若使用的灵敏度 系数为Kp的应变片，实际的应变值为：2.00式中：£ P为实际的应变值电话

13、电邮:lkxl js(o?L26.coni网址:vavw.Ikckjsxom图5(d)二只应变片的连接方法秦皇岛龙科测控技术有限公司yAy./Jkl jsxom£ C为测得的应变值Kp电阻应变片的灵敏度系数 仪器各通道设有过荷指示，当信号峰值大于5V时，红色 过荷指示灯闪亮，说明信号已经过荷，应适当降低增益，保证仪 器在信号不过荷的情况下工作 预热仪器在接通电源后即进入工作状态，为了保证稳定运行及 测试的准确性，仪器应预热10 -15分钟，对于小信号或长时间测 量，则需要预热30 -60分钟。预热完毕，即可进行测量。三、技术指标1、通道数：2, 4, 6, 8等多通道组合。2、适用电

14、桥电阻：60 Q 5k Q。3、供桥电压：2V, 4V, 8V (电流不小于33mA。4、应变系数：K = 2.00。5、 平衡范围：使用电桥电阻的士 3% (约士 15000以)6、平衡方式及时间：自动平衡，平衡时间约2秒，平衡保持时间 48小时。7、输入阻抗：大于100M Q。8、灵敏度：0.1V/100 “(桥压 2V)。9、非线性度：小于士 0.1% F S。10、应变校准值：0, 500, 1000, 2000, 5000, 10000以。校准误差：不大 于校准值的士0.5% (最小士 1 “)。11、增益：30、50、100、300、500、1000。12、频响：DC 2500kH

15、z (-3dB 士 1dB)。13、低通滤波：截止频率(kHz) : 50、100、500、1000、F (2500) (-3dB 士 1dB)。电话电邮:lkcl jsL26.coni网址:vayw.Ikckjsxom秦皇岛龙科测控技术有限公司14、输出电压：峰值士 5V。15、信噪比：大于40dB。16、共模拟制比：100dB。17、 稳定性：零点漂移小于士 0.5% F S士 1“（4小时）；灵敏度变化小于士0.2% F S （4小时）。18、供电：交流220V（ 士 10%）, 50Hz,约40W。19、工作环境：温度0C+40C 相对湿度小于80%。20、外

16、型尺寸：单通道35 X 251 x 130mm3四、注意事项1、用户在使用本仪器之前，请仔细阅读 使用说明书，避免连线 或操作错误。2、仪器尽可能在规定的环境下使用，尽量不要让仪器在阳光下 曝晒。3、避免在高温下使用，这样会降低桥路或放大器的对地绝缘电 阻，会造成较大的零漂而使系统不稳定，个别情况下使测量无法 进行。4、不允许在有强烈腐蚀性气体或大量尘埃的环境中使用或保 存仪器。5、电源接通后，必须在测试过程中始终保证电源电压按说明书 给定的范围内变化。6、测量过程中不允许按动自动平衡 按钮。7、测量时的温度补偿应变片要贴在测量片相同的材料上，且 测量片与补偿片要同一材料同一阻值同一环境温度，

17、避免阳光 曝晒，对地绝缘在500M Q以上。& 尽量缩短应变片与桥盒之间的测试连线，使用同轴电缆做 测量导线时，屏蔽层不能做为一条测量导线，而只能做屏蔽保电话电邮:lkcl<ista）L26.coni网址:va? w. I 秦皇岛龙科测控技术有限公司vay wJkckjsxom_ 1S=2£cA1R+A RUoR-A RD1A11D110秦皇岛龙科测扌空技术有限公司Ike 护连到桥盒的接地端，对金属试件，要与应变仪桥盒地线端连 接良好以减小工频干扰。测量导线应远离干扰源，如变压器，电机，大型用电设 备及动力 线等。测量导线在连接时要尽可能采用对

18、称结构安 装，这样既有利于电桥平衡，又有利于抗干扰，尤其是在长 导线测量时更为必要.9、在实际测量中，为了提高被测信号的精度，同时实现温度 补偿，常将应变片组合使用，这时测量值要进行 修正，注意 应变式传感器不用修正。(1) Al和Dl两只应变片用于应变测量 如图6,测量结 果要 被2除,即：图6二只应变片的测量(2)四只应变片同时用做测量片，如图7测量结果除以4,即_ 1% = 4“R-A R)R+A R/ D1 A2UoA1 D2 /R+A R/ R-A R IU桥WA1 IiA2 I1图7四只应变片的测量五、厂D1 D2匸二A1 A21、噪声干扰，应考虑以下情况：感应干扰：在应变仪附近有大的漏磁设备（如大型电机、 变压器、磁饱和稳压器等），感应噪声可能引入测量电路中， 可采用下列方法：将应变仪及桥路连接线远离上述设备；被测 物完好接地并将应变仪连到相同的地上。电位干扰：当被测物存在DC或AC电位时，会出现电位干 扰，这种情况下应变仪的良好接地并不是总能带来好的效果， 问