应变仪发表评论(0)编辑词条

　　strain gauge 一般也称电阻应变仪。有线应变仪、箔应变仪、半导体应变仪等。随着变形会发生电阻值变化的应变片按规定方向贴在试件表面，由于试件表面应变造成应变片的电阻值变化。人们用高灵敏度检流计测出电阻值的变化。并用此推得应变值的大小变化。应变仪广泛应用于材料的力学性能检测中，例如测定材料拉伸模量，就是用所加负荷和同时由贴在试件表面的应变片测出的应变值经计算而得。

　　测量机械零件、构件或试样应变的仪器。在实验应力分析以及静力强度和动力强度的研究中，应变仪用来测量材料和结构的静、动态拉伸及压缩应变，也可测量材料和结构上任意点的应变。在机械工业中，它可用于测量透平叶片、锅炉结构或内燃机气缸的应力等。应变仪上如果配有相应的传感器，还可以测量力、质量、压力、位移、扭矩、振动、速度和加速度等物理量及其动态变化过程，也可用作非破坏性的应变测量和检查。

　　应变仪的种类很多，按测量原理可分为机械式应变仪(杠杆式、伸缩式、划痕式等)、 机械-光学式应变仪、光学应变仪、声学应变仪和电学应变仪（电阻式、电容式、电感式、电压式等）。
　　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。
　　目前随着电子技术的发展，市场上出现了数字式应变仪，并发展成可打印记录，可进行多点应变快速测量。现在又发展了数据采集装置和系统。它由计算机进行操作，可进行实时数据采集、传送、储存和处理。综上所述其市场的应变仪分为以下几种：
　　静态应变仪

　　主要用于静态应变或静力实验中有关力学量的测量。静态应变仪特点：1、量程：0～±99999με
　　2、应变分辨率：0.1με
　　3、时漂：0.3με/4h
　　4、非线性：0.01%
　　5、采样频率：10Hz
　　6、应变测量误差：≤ 0.01%×测量值±0.2με
　　7、内置打印机，可任意打印各通道的通道号、应变值及当前时刻
　　8、可接1/4 桥,所有通道共用一个补偿片
　　9、人性化机箱，键盘及显示器与仪器底面成120°
　　10、每个通道,手动软件清零，无需预调平衡箱
　　11、交直两用、便携（直流时须配蓄电池）
　　12、大液晶6位数字显示
　　13、可直接连接PC机（不能与打印机同时工作。可选配相关应变、应力测试记录软件）
　　14、可存储400条测试记录
　　15、针对各种应变片，可灵活设置其灵敏度系数
　　16、适于各种材质，泊松比可设置
　　17、长寿命触摸按键
　　18、内置万年历及时钟，掉电保护
　　19、适用应变片阻值：120Ω±2%、350Ω±2%、1000Ω±2%
　　20、调零平衡范围：80%×应变测量范围
　　21、仪表使用温度：-20℃～+60℃，相对湿度：(10～85)%RH
　　22、仪表存储温度：-40℃～+80℃，相对湿度：(10～85)%RH
　　23、外形尺寸(长×宽×高)：407×245×145 （mm3）

　　静动态应变仪

　　除了可测静态应变外，还可测量较低频的动态应变，可自动测量、显示、记录多点应力、应变变化。采集系统具体特点如下：
　　1、内置4个应变板卡，每个板卡上集成8路高速、高精度、并行、同步应变测试单元，整机相当于32台高速动态应变仪集成在一块主板上
　　2、32路应变同步误差<0.1μs
　　3、每个应变测试单元包括：调理放大、滤波、数模转换、数据处理、通讯
　　4、RS485接口：波特率最高可达115200bit/s，巡检速度：25圈/s(32路)
　　5、USB接口：最高巡检速度：1000圈/s(32路) 、1200圈/s(24路)、2400圈/s(16路) 、4800圈/s(8路)
　　6、应变采样巡检速度可设置：4800圈/s、2400圈/s、1200圈/s、600圈/s、300圈/s、100圈/s、50圈/s、10圈/s
　　7、可接全桥、半桥、单臂，具有5种应变计算方法，多种接桥方式可同时工作
　　8、可多个采集箱级联使用，增加通道数; 可外部连接同步按钮
　　9、每路通道量程：0～±99999με
　　10、每路通道测差静态基本误差：±0.1με 、动态基本误差最大：±0.5με
　　11、每路通道应变分辨率：0.1με
　　12、含一套动、静态应力应变测试软件，，可记录并回放各通道的应力应变数值及曲线。
　　动态应变仪

　　1、4路独立应变采集通道，对应4个独立电桥
　　2、4路应变同步误差<0.1μs
　　3、每个应变测试单元包括：调理放大、滤波、数模转换、数据处理、通讯
　　4、测试结果输出速度：400Hz@4ch、1kHz@3ch、2kHz@1ch
　　5、接口：RS422、RS232、Ethernet、Wi-Fi
　　6、可接全桥、1/2桥、1/4桥，具有3种应变计算方法
　　7、调零平衡范围：80%×应变测量范围
　　8、量程：0～±60000με
　　9、测量基本误差：0.01%×测量值±0.1με
　　10、应变分辨率：0.1με
　　11、应变片灵敏度可设置，并存在仪器内部
　　12、温漂：±0.15με/℃ typ
　　13、时漂：≤0.1με/4h 可长期监测应变
　　14、应变检测非线性：≤0.002%
　　15、可长导线补偿,去除导线电阻引起的系统误差
　　16、测试数据也可选择保存在SD卡上（选配）
　　17、适用应变片阻值：120Ω±2%、350Ω±2%、1000Ω±2%
　　18、接口为压线端子
　　19、可视通讯距离：≤200m（空旷）
　　20、锂电池持续测量时间：8h（选配）
　　21、天线外置
　　22、含一套应力应变测试软件，可记录并回放各通道的应力应变数值及曲线
　　23、可组成无线网络（须增加无线AP）

　　电学应变仪应用最广泛，它采用的电路可以是直流电桥式、交流电桥式或电位计式，应用最多的是交流电桥式电路并带有载波放大器的形式。采用交流电桥电路的应变仪由电桥、放大器、相敏检波器、滤波器、振荡器和电源部分组成。
　　①电桥：将应变计的电阻变化转换成电压或电流信号,以便放大器放大。通常电桥由正弦振荡器供电,其频率为500赫～50千赫,较低频率的被测应变信号对较高的频率的电桥电压进行调幅，输出一个窄频带的调幅波信号。
　　②放大器：对电桥输出的微弱信号进行不失真的放大，并以足够的功率去推动指示器和记录器。为提高放大器的稳定性，一般采用交流载波放大器，直流放大器仅用于超动态应变仪。
　　③相敏检波器：将放大后的调幅波还原为被测应变信号波形，同时反映被测应变信号的方向，通常采用环形相敏检波器。
　　④滤波器：滤除相敏检波器输出信号中的高次谐波分量，以获得理想的输出波形。
　　⑤振荡器：产生一个稳定的振荡电压，作为电桥供电电压和相敏检波器的参考电压。电学应变仪灵敏度高、稳定性好。它所配用的应变计体积小，微型箔式应变计能测量工程上被看作一个"点"的小范围应变。