MYJ-1 靜態數字電阻應變測試儀

MYJ-1型靜態數字電阻應變測試儀是測試結構或材料受力后的應變采集、存儲與分析的測試儀，它接配電阻應變計和各種電阻應變式傳感器，可以測量應變(應力)、拉壓力、壓強、扭矩、位移、傾角、溫度等物理參數的變化量，是我公司專門為機械，土建、水利、車輛、船舶、橋梁、鐵道、交通等專業的科研機構、工礦企事業和大中專高等院校在科研、設計、教學、生產和施工中，進行靜態應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品之一。

測試儀特點：

1.1測試儀在設計中，采用了單片機技術、每通道獨立的超低噪聲和可編程的ADC、液晶屏和大規模集成電路，外觀也采用了人性化設計，視域尺寸為114mm*64mm的液晶屏可以多信息顯示應變測量數據和相關的測量狀態，采用可靠的以太網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據通訊等功能。

1.2測試儀本身，帶有12個測點，zui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設計，可獨自對每個測點進行自動預調平衡、靈敏系數等參數設置。

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

1.4測試儀經過上述精心設計和嚴格的制造工藝，從而使產品具有準確、穩定、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*的高新產品之一。

1.5關鍵詞：分組——12通道為一組，一臺測試儀zui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口通過外部HUB互相連接組網擴展；

通道——每組中的獨立采集數據通道，即測點。

2 工作原理

2.1 MYJ-1型靜態數字電阻應變測試儀的電路原理方框圖參見圖（1）所示：

(圖1) 數字電阻應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—測量電阻應變計；

Rd—補償電阻應變計；

R—內橋電阻，一般為120Ω；

A、C為供橋電壓U；

B、D為輸出電壓Δu。

（圖2）電阻應變電橋的工作原理圖

電阻應變計的電阻效應，可用公式R=ρL/F（即應變計電阻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）。對某試件進行應變（應力）測試時，當試件受到外力作用時隨之產生變形，應變計的電阻值將會產生一微小的增量△R變化，此時電阻應變計的單位電阻增量△R/R與應變量△L/L在線性范圍內成正比例關系，可用電阻應變計靈敏系數K值，可由（1）式表示：

           ΔR    ΔL    ΔR

K= —— / —— = —— / ε               （1）

            R      L      R

當進行電阻應變測試時，由于測量應變計的電阻值隨被測試件受力產生應變變化，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，根據應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關系如（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，根據上述應變電橋工作原理，當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 — 電阻應變計靈敏系數；

      ε— 被測實際應變量（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 — 電阻應變計靈敏系數；

      ε— 被測實際應變量（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 — 電阻應變計靈敏系數；

      ε— 被測實際應變量（με）。