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橫河示波記錄儀的應變測試

日期:2023-05-11
橫河示波記錄儀,可以使用應變模塊來做應變測試。模塊根據輸入接口的差異和是否支持分流校準,分成兩種類型,這些模塊既支持應變片,也支持應變式傳感器。
應變片是基于應變效應制作的,即導體或半導體材料在外界力的作用下產生機械變形時,其電阻值相應的發生變化,這種現象稱為“應變效應”。
應變片是檢測機械應力(應變)的傳感器。原理是金屬箔伸縮后電阻值發生變化。應變片用瞬間粘合材料沿伸縮方向將專用傳感器固定住。應變片的電阻變化率非常小。如果使用120-Ω的應變片,應變為1000μSTR時,阻抗變化為0.24Ω;應變為1μSTR時,電阻變化僅為0.00024-Ω。將這一微小的電阻變化轉換成電壓時,需要惠斯通電橋。
由于應變片是一種無源傳感器,配合電橋使用的時候需要提供橋路電壓。橫河的應變模塊可以提供2V、5V或10V的橋路電壓,輸入電壓越高,輸出電壓越大,因此可以在低噪聲狀態下執行測量。
電路圖如圖所示。在此電路圖中,應變片連接到惠斯通電橋。該電路的設計使得當沒有力施加到應變片上時,惠斯通電橋是平衡的,沒有電壓輸出。當有外力作用于應變片使得應變片產生形變時,應變片電阻發生變化,惠斯通電橋不平衡,橋路會輸出電壓。由于橋路輸出只有幾微伏,必須要在應變模塊內部通過差分放大器和高增益放大器進行放大。通過測量橋路輸出的電壓值可以得到應變片的阻值變化,進而由應變片的應變系數等參數換算出對應的應變值。
橫河示波記錄儀的應變模塊可以提供100kS/s的采樣率,可以捕獲快速變化的應變曲線。長存儲可以讓我們長時間監控和記錄應變曲線,使用自動測量功能,還能快速得到測量過程的應變最大值和最小值、峰峰值等參數。配合其他測量模塊,可以把電流、電壓或者其他變送器,如壓力、流量、振動等各種測量參數進行同步采集和記錄,使得多參數測量變得更簡單,數據分析變得更直觀。


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