应变仪使用说明书

1、YJ-4501A静态数字电阻应变仪使用说明书上海疆海工贸有限公司南京航空航天大学监制概述电阻应变仪是实验应力分析中电测法所必需的测试仪器。随着科学技术不断发展，测试 仪器也在日新月异地发展。我们集多年应变电测技术的实践工作经验，并总结了电测实验教 学、力学实验教学以及科研、生产、现场测试等实践工作中的经验，研究开发了适用于现代 教学、科研、生产及应变测试的新一代的测试仪器一一YJ-4501A静态数字电阻应变仪。YJ-4501A静态数字电阻应变仪采用直流电桥、低漂移高精度放大器、大规模集成电路、A/D转换器及微计算机技术并带有RS-232接口。具有4 1/ 2位数字显示，测量简便精度高、准确可靠

2、稳定性好、易于组成测试网络、便于维修等优点。本机带有12个通道，并可扩展测量通道。YJ-4501A静态数字电阻应变仪适用于航空航天、机械制造、土木建筑、水力发电、机车 车辆、铁路运输、汽车结构、矿井设备、船舶、桥梁等研究、制造机构中的应变测试。如配 接相应的传感器，可测量重力、压力、扭矩、位移、温度等物理量。主要技术指标1.应变测量范围2.分辨率3.测量精度4.稳定性5.灵敏系数6.电阻平衡范围7.电桥电压8.测量通道9.电源电压10.外形尺寸11.重量0 19999 口1 口 每个字小于测量值（ 0.2% 2个字） 2 口 /h1.82.50.6 Q直流2V12个通道交流 220V 50HZ

3、370 X 250 X 903 KG三.基本工作原理YJ-4501A静态数字电阻应变仪的基本原理方框图如图1所示:应变测量时，欲测试件或构件表面某点的相对变化量L/L即应变,将阻值为 R的电阻应变片粘贴在试件或构件被测处，当试件或构件受外力作用产生变形时，应变片将随之产生相ALL（1）R，就可求得应变。为此,2所示的测量电桥。应的变形，根据金属丝的应变 -电阻效应，应变片阻值发生变化，在一定范围内，应变片电阻 的相对变化量 R/ R与试件或构件的相对变化量成线性关系，即式中K称为应变片的灵敏系数。由于应变很小，很难直接测得，但由上式可知，只要测得 我们通常将电阻应变片（或电阻应变片和精密电阻）

4、组成如图图中U0为供桥电压，Ui为电桥输出电压，R1R4为电阻应变片（或电阻应变片和精密电2i U.阻）,根据电桥原理可得Ui =UoRi R4 - R2 R3(Ri + R2 )(R3 + R4)若Ri、R2、R3、R4均有相应的电阻增量A(2)在电桥中 Ri=R2=R3=R4=R,R4时，电桥输出电压（忽略高次微量）U _U。？ Ai _ A? _ AR3 + AR4?i 4 ?-Ri A R2A R3A(3)将（ 1）式代入（3 ）式，则UoKUi=4由此可得应变仪的读数应变(Si - 2 - 3 + 4)=UoK4(4)S - 2 - 3 + 4(5)UoK被测量经测量电桥，通过模拟放

5、大，A/D转换，集计算处理、显示、传输；通过单片微计算机还实现了半桥、全桥选择，测量通道切等实时由单片微计算机实时控制，完成数据采控制。四使用说明（一）面板介绍应变仪面板如图 3 所示图3i .上显示窗显示测量值（或校准值）卩（微应变）。42.左下显示窗显示测量通道，00 99,本机0012 , 00为校准通道。3.右卜显示窗4.* k5.6.半桥7.8.9.10.E3Q11.12.O13.04 9o醪 0 00 Q 00 Q00G O QOOG(a)(b)显示灵敏系数K值。灵敏系数设定键，并伴有指示灯。 校准键，并伴有指示灯。半桥工作键，并伴有指示灯。 全桥工作键，并伴有指示灯。 手动测量键

6、，并伴有指示灯。 自动测量键，并伴有指示灯。 上行、下行键。置零键。功能键。数字键。（二）操作打开应变仪背面的电源开关，上显示窗显示提示符nH-JH，且半桥键、手动键指示灯均亮。按数字键01 （或按任一测量通道序号均可，按功能键无效或会出错），应变仪进入半桥、手动测量状态，左下显示窗显示01通道（或显示所按的通道序号），右下显示窗显示上次关机时的灵敏系数（若出现的是字母和数字，则按下面的灵敏系数K设定操作），上显示窗显示所按通道上的测量电桥的初始值（未接测量电桥，显示的是无规则的数字）。1 .灵敏系数K设定在手动测量状态下，按 K键，K键指示灯亮，灵敏系数显示窗（右下显示窗）无显示，应变仪进入

7、灵敏系数设定状态。通过数字键键入所需的灵敏系数值后，K键指示灯自动熄灭，灵敏系数设定完毕，返回到手动测量状态；若不需要重新设定K值，则再按K键，K键的指示灯熄灭，返回到手动测量状态，灵敏系数显示窗仍显示原来的K值。K值设定范围1.02.99。2. 全桥、半桥选择应变仪半桥键指示灯亮时，处于半桥工作状态， 全桥键指示灯亮时， 处于全桥工作状态。根据测量要求，若需要半桥测量则按半桥键，若需要全桥测量则按全桥键。3. 电桥接法应变仪面板后部如图 4（ a）所示，有012个通道的接线柱，0通道为校准通道，其余为 测量通道。当用公共补偿接线方法时，C点用短接片短接，见图 4（ b）。测量电桥有以下几种接

8、线方法。图45（1）半桥接线法半桥测量时有两种接线方法，分别为单臂半桥接线法和双臂半桥接线法。单臂半桥接线法单臂半桥接线法是在 AB桥臂上接工作应变片（以下简称工作片），B C桥臂上接补偿应变片（以下简称补偿片）。多点测量时常用这种接线方法。当用一个补偿片补偿多个工作片时，称此接线方法为公共补偿接线法，如图5所示，各通道的A、B接线柱上接工作片， 各测量通道的 C接线柱用短接片短接 （试验前检查 C接线 柱是否旋紧，与短接片短接是否可靠），补偿片可按图5接线，也可接在任一测量通道的B、C接线柱上；若工作片已按公共线接法连接，则按图6接线，各通道的A接线柱上接工作片，工作片公共线接在任一通道的

9、B接线柱上，补偿片可按图 5接法，也可接在任一测量通道的 B、C接线柱上。D图5图66#双臂半桥接线法双臂半桥接线法是在AB、BC桥臂上都接工作片（工作片工作片f13琴 0 卸去短接片），如图7所示。#（2）全桥接线法#全桥接线法是在 AB、BC、CD、DA桥臂上均接应变片（卸去短接片）,可以全是工作 片，也可以是工作片和补偿片的组合。4. 测量测量电桥接好以后，根据接桥方式选择好半桥或全桥测量状态，就可以进行测量了。应 变仪测量分手动测量和自动测量。（1）手动测量手动测量时，按手动键，手动键指示灯亮，应变仪处于手动测量状态，在该状态下，测量通道切换可直接用数字键键入所需通道号（01至12之间

10、），也可以通过上行、下行键按顺序切换。用置零键对各通道分别置零，（置零可反复进行），各通道置零后即可按试验要求进行试验测试。（2）自动测量自动测量时，按自动键，自动键指示灯亮，应变仪处于自动测量状态。在自动测量状态下，键功能如下：a 进入自动测量状态后，先按置零键，仪器按顺序自动对各通道置零，然后进行试验， 接着按F键，仪器按顺序自动对各通道试验数据进行检测，并自动将检测到的数据储存起来（现可存40组数据），若与计算机联机，通过RS232接口可将储存的数据传输给计算机。b进入自动测量状态后，先按F键，进入设定测量通道状态，测量窗口全黑，这时需键入测量通道序号。例如，此时在01至07通道上接有测

11、量桥，则键入 01, 07,然后按置零键，仪器按01至07顺序置零，进行试验后，再按F键，则仪器按01至07顺序对各通道试验数据进行检测，并且也自动将检测到的数据储存起来，同样，与计算机联机后，通过RS232接口可将储存的数据传输给计算机。若要知道应变仪中存有多少组数据，只要在手动状态下，按F键和K键，测量显示窗就显示储存数据的组数，然后再按K键，退回原状态。若要清除已储存的数据，可与计算机联机后，通过计算机命令清除，也可在自动状态下，按数字键6、8，每按一组6、8，清除一组数据。（三）校准1在手动测量状态下，在0通道接线柱上接入校准电阻，将灵敏系数K设定为2.00，键入00通道，对该通道置零；2. 检查原校准值是否准确， 将校准电阻后面的开关拨向任意一边，即正5000或负5000，这时若上显示窗显示 5000 （或-5000 ），则不需要重新校准，键入测量通道序号（也可按上行或下行键）回到测量状态。若显示不为5000 （或-5000），则需要进行校准。3. 按校准键、F键，校准键指示灯亮，应变仪进入校准状态，此时通道显示窗（左下显示窗）显示 00， 灵敏系数显示窗（右下显示窗）显示2.00，此时，上