LK2107A超動態(tài)應變儀說明書

1、LK2107A 型超動態(tài)應變儀目錄概述 使用說明三、技術指標四、注意事項五、故障及解決方案六、儀器附件秦皇島龍科測控技術有限公司vav wJkckjsxom一、概述LK2107A型超動態(tài)應變儀是一種具有自動平衡功能的動態(tài)電阻 應變儀，主要用于實驗應力分析及動力強度研究中，對結構及材料 的任意變形進行動態(tài)應變測量。通道數量可以2、4、6、8自由組合。體積小重量輕，便于攜帶和搬 運。采用直流供橋，電橋采用六線制， 有長導線補償 功能。儀器頻帶寬、校準方便，配接不同類型的應變 片及應變式傳感器，可以實現應力、拉壓力、速度、加速度、位移、 扭矩等多種物理量的測量。LK2107A型超動態(tài)應變儀具有如下特

2、點：1、可以2、4、6、8通道組合，體積小。2、橋路自動平衡，平衡 時間約2秒平衡范圍大于士 15000卩£3、采用撥盤開關校準，準確方便。4、供橋電壓采用六線制，自動修正長導線 測量時引入的誤差。5、頻帶寬：頻響范圍 DC 2500kHz (- 3dB)。6、測量精度高，噪聲低，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強。7、器件集成度高，性能穩(wěn)定可靠。二、使用說明1、 測試方框圖LK2107A型超動態(tài)應變儀可以 配接各 種類型的應變 片及應變 式傳感器。 其典型測試方框圖如圖1所示：圖12、面板說明O ;(O i通道前面板通道后面板輸入插座（7芯航空插座）：1橋壓+ , 2橋壓，3信號，4反饋+ ,

3、 5反饋，6信號+ , 7屏蔽線。3、操作前準備電話電由 :lkckjs網tl£：VAVW.II cl-：秦皇島龍科測控技術有限公司秦皇島龍科測扌空技術有限公司Ike 儀器通電之前，先將橋盒接成全橋，把橋盒的航空插頭 插入通道的航空插座內，旋緊。 使用220V 50Hz市電供電，電源線一端插入儀器電源插 座，另一端接入市電，然后將電源后面板的電源開關置“開”位 置，電源即接通。這時將要使用的通道電 源置于“開”（向上扳）， 隨即該通道的前面板的工作指示燈亮了，進入工作狀態(tài)。 各通道的電源開關為省電而設置，把不使用的通道的電 源開關置于“關”的位置。4、操作說

4、明（1）電源部分 電源前面板設 有3位半液晶顯示數字電壓表，供儀器各 通道調零指示和校準值指示之用，電壓表的量程選擇開關，設 有滿量程2V和20V兩檔。平時應放在20V檔為好，在小于2V的 小信號精確測量時才使用2V檔，電壓表是直流電壓表，在動 態(tài)測試中也采集到忽大忽小的交流信號，于是數字亂跳，且無 指示意義，這時量程開關置“0”位，即輸入接地，顯示為000。 輸出檢測設置在后面板上，通過通道選擇開關與各通道 輸出相連，當通道選擇開關選擇1 8各通道時，輸出檢測即輸 出相應1 8通道的輸出信號值，這樣巡檢時省去改換輸出線的 麻煩。（2）放大通道部分電橋平衡各通道通電 前已接入組成全橋的橋盒，開

5、啟后面板上 電 源開關，該通道進入工作狀態(tài)，綠色工作指示燈亮，將功能 轉換開關置于“測量”位置，增益開關放在欲選擇的檔位，電話電郵:lkxl js（o?L26.coni網址:w.Ikekjsxom電話電由 :lkckjs網tl£：VAVw.ll cl-：秦皇島龍科測控技術有限公司按動“自動平衡”電橋平衡按鈕，這時20V檔面板表上 變成只 有幾十毫伏零點，電橋已被平衡，等預熱15分鐘后，再按動 “自動平衡”電橋平衡按鈕，可多按幾次，取最小的，3位半 電壓表量程放在2V檔，然后用小螺絲刀微 調電橋“平衡微調” 電位器，使零點值最小，這時

6、放大器達到了理想的平衡狀態(tài)。電橋“平衡微調”電位器在使用過程中，有可能 調到兩邊 極點還未平衡，這時應回調一段（零點會增大），再重新按動 “自動平衡”按鈕，用小螺絲刀微 調電橋“平衡微調”電位 器，使放大器達到理想的平衡狀態(tài)。 增益選擇放大通道的增益設置30、50、100、300、500、1000六檔。 為使測量更準確，預測被測輸出電壓值或應變量是 必要的。 每個通道放大器放大倍數最大為1000倍，若橋壓為2V，單只 應變片產生1 “時，輸出1mV峰值電壓，100以輸出0.1V峰值 電壓，用戶可以根據預計的應變產生值來選擇增益開關位置。 增益開關置“ 300”時，增益為300倍，“ 100”時

7、為100倍， 依此類推。橋壓增加，相當于系統增益加大，即若橋壓為2V 時，對被測信號增益為300倍，則橋壓為5V時，系統實際增 益變?yōu)?50倍。 校準值給定“校準”開關相當于在每個通道內設置了 一個簡易標準 應變模擬儀，用以方便的 校準出被測信號應變值大小。例如： 校準置+ 1000 “時，輸出1.000V ,置“測量”檔儀器輸出信 號峰值也為1.000V（用記錄設備或峰值表測出），則說明測量 信號的應變 值為+ 1000以。電話電由 :lkckjs網tl£：VAVw.ll cl-：秦皇島龍科測控技術有限公司秦皇島龍科測扌空技術有限公司wvz-1 k旳乩g

8、m為使校準更準確，校準前先將校準開關置“0”位，校準 調零后再置不同的應變值進行正負校準。校準通常在測量開始前進行，校準值應放置到預期的應 變值附近，儀器給出正?；蜇撔＃紤瓜到y連結起來進行 一段記錄，儀器允許在連續(xù)測量過程中“隨時校準”，不會 造成被測量信號與校準信號的疊加，這對于長時間被測應變 片或傳感器總處于負荷情況下校準尤為方便。校準完成后功能選擇開關放在“測量”位置，進行正常信 號測量，測量過程中各旋鈕位置不應再變動。 低通濾波器檔位的選擇儀器帶有二 階Butterworth型有源低通濾波器，截止頻率 （kHz）分別為50、100、500、1000、F（ 2500）。為了濾除測量信

9、號中不必要的頻率分量，應將濾波器開 關置于高于被測信號5 10倍的截止頻率處，這樣既濾除不必 要的頻率分量又保證信號無衰減。 橋壓選擇通道后面板設置了 橋壓選擇2V、4V、8V，通常出廠時 橋壓置于“2V”檔，建議根據橋路電阻值大小，按下表選擇 相應橋壓。橋壓（V）橋路電阻（Q ）6012035010002VVVV4XVVV8XXVV提高橋壓增大儀器靈敏度，為小信號測量提供方便。電話電郵:lkxl js（o?L26.coni網址:w.Ikckjsxom電話電由 :lkckjs網tl£：VAVw.ll cl-：秦皇島龍科測控技術有限公

10、司vav wJkckjsxomk1i 5 ）6781 X P R3R21 -A1J 2 -D1 - 3 -A2 - 4 ）ID2 1:圖4橋盒結構及引線說明 輸入信號負端；供橋電壓負端； 輸入信號正端；供橋電壓正端； 屏蔽線連接端A1、A2是測量電橋相對的兩個臂 D1、D2是測量電橋相對的兩個臂 R1、R2、R3是橋盒內部的120Q標準電阻。 橋路的連接橋盒是應變測量 元件與應變儀連接的橋梁，熟悉橋盒的 結構及連接方法是十分必要的。圖4示出了橋盒引線結構，圖 中R1 , R2 , R3是放在橋盒內的120 Q溫度系數好的精密模壓 電阻，作為輔助橋用，圖5給出了 1/4橋到全橋的連接方法，在 、

11、（b）、（d）的連接方式中，必須使用120 Q的應變片，才能 保證電橋平衡。在實際測量時，應變片的連線，橋盒接線柱 之間的短路線都要盡可能用烙鐵焊接。為防止外部電磁干擾, 特別是50Hz的干擾，橋盒與應變片之間用屏蔽線。遇到干擾 嚴重，譬如集流環(huán)轉接時，橋路干擾可能很大，可采用圖5中 三線式接法予以降低。電話電由 :lkckjs網tl£：VAVw.ll cl-：秦皇島龍科測扌空技術有限公司Ike 在測量點遠離儀器條件下，為了保證校準值的準確度，可采用六線制接法，即在橋盒插頭和儀器橋路輸入插座之間引入需要長度的七芯(或六芯)電纜，兩端配接相應的七芯轉 接插頭，

12、即1 1, 2 2.66,第77腳接屏蔽線，多余芯線可剪去。25A136D14 /<7aA#1 丫UoD1U橋圖5(c)二只應變片的連接方法電話電由 :lkckjs網tl£：VAVw.ll cl-：3A242橋5A11UoD2D1A2A13A2D124U橋A1D21UoKp£ p秦皇島龍科測控技術有限公司jsxomA1A2圖5(e)四只應變片的連接方法應變片靈敏度系數的修正儀器設計使用的應變片靈敏度系數K=2.00 ,若使用的靈敏度 系數為Kp的應變片，實際的應變值為：2.00式中：£ P為實際的應變值電話

13、電郵:lkxl js(o?L26.coni網址:vavw.Ikckjsxom圖5(d)二只應變片的連接方法秦皇島龍科測控技術有限公司yAy./Jkl jsxom£ C為測得的應變值Kp電阻應變片的靈敏度系數 儀器各通道設有過荷指示，當信號峰值大于5V時，紅色 過荷指示燈閃亮，說明信號已經過荷，應適當降低增益，保證儀 器在信號不過荷的情況下工作 預熱儀器在接通電源后即進入工作狀態(tài)，為了保證穩(wěn)定運行及 測試的準確性，儀器應預熱10 -15分鐘，對于小信號或長時間測 量，則需要預熱30 -60分鐘。預熱完畢，即可進行測量。三、技術指標1、通道數：2, 4, 6, 8等多通道組合。2、適用電

14、橋電阻：60 Q 5k Q。3、供橋電壓：2V, 4V, 8V (電流不小于33mA。4、應變系數：K = 2.00。5、 平衡范圍：使用電橋電阻的士 3% (約士 15000以)6、平衡方式及時間：自動平衡，平衡時間約2秒，平衡保持時間 48小時。7、輸入阻抗：大于100M Q。8、靈敏度：0.1V/100 “(橋壓 2V)。9、非線性度：小于士 0.1% F S。10、應變校準值：0, 500, 1000, 2000, 5000, 10000以。校準誤差：不大 于校準值的士0.5% (最小士 1 “)。11、增益：30、50、100、300、500、1000。12、頻響：DC 2500kH

15、z (-3dB 士 1dB)。13、低通濾波：截止頻率(kHz) : 50、100、500、1000、F (2500) (-3dB 士 1dB)。電話電郵:lkcl jsL26.coni網址:vayw.Ikckjsxom秦皇島龍科測控技術有限公司14、輸出電壓：峰值士 5V。15、信噪比：大于40dB。16、共模擬制比：100dB。17、 穩(wěn)定性：零點漂移小于士 0.5% F S士 1“（4小時）；靈敏度變化小于士0.2% F S （4小時）。18、供電：交流220V（ 士 10%）, 50Hz,約40W。19、工作環(huán)境：溫度0C+40C 相對濕度小于80%。20、外

16、型尺寸：單通道35 X 251 x 130mm3四、注意事項1、用戶在使用本儀器之前，請仔細閱讀 使用說明書，避免連線 或操作錯誤。2、儀器盡可能在規(guī)定的環(huán)境下使用，盡量不要讓儀器在陽光下 曝曬。3、避免在高溫下使用，這樣會降低橋路或放大器的對地絕緣電 阻，會造成較大的零漂而使系統不穩(wěn)定，個別情況下使測量無法 進行。4、不允許在有強烈腐蝕性氣體或大量塵埃的環(huán)境中使用或保 存儀器。5、電源接通后，必須在測試過程中始終保證電源電壓按說明書 給定的范圍內變化。6、測量過程中不允許按動自動平衡 按鈕。7、測量時的溫度補償應變片要貼在測量片相同的材料上，且 測量片與補償片要同一材料同一阻值同一環(huán)境溫度，

17、避免陽光 曝曬，對地絕緣在500M Q以上。& 盡量縮短應變片與橋盒之間的測試連線，使用同軸電纜做 測量導線時，屏蔽層不能做為一條測量導線，而只能做屏蔽保電話電郵:lkcl<ista）L26.coni網址:va? w. I 秦皇島龍科測控技術有限公司vay wJkckjsxom_ 1S=2£cA1R+A RUoR-A RD1A11D110秦皇島龍科測扌空技術有限公司Ike 護連到橋盒的接地端，對金屬試件，要與應變儀橋盒地線端連 接良好以減小工頻干擾。測量導線應遠離干擾源，如變壓器，電機，大型用電設 備及動力 線等。測量導線在連接時要盡可能采用對

18、稱結構安 裝，這樣既有利于電橋平衡，又有利于抗干擾，尤其是在長 導線測量時更為必要.9、在實際測量中，為了提高被測信號的精度，同時實現溫度 補償，常將應變片組合使用，這時測量值要進行 修正，注意 應變式傳感器不用修正。(1) Al和Dl兩只應變片用于應變測量 如圖6,測量結 果要 被2除,即：圖6二只應變片的測量(2)四只應變片同時用做測量片，如圖7測量結果除以4,即_ 1% = 4“R-A R)R+A R/ D1 A2UoA1 D2 /R+A R/ R-A R IU橋WA1 IiA2 I1圖7四只應變片的測量五、廠D1 D2匸二A1 A21、噪聲干擾，應考慮以下情況：感應干擾：在應變儀附近有大的漏磁設備（如大型電機、 變壓器、磁飽和穩(wěn)壓器等），感應噪聲可能引入測量電路中， 可采用下列方法：將應變儀及橋路連接線遠離上述設備；被測 物完好接地并將應變儀連到相同的地上。電位干擾：當被測物存在DC或AC電位時，會出現電位干 擾，這種情況下應變儀的良好接地并不是總能帶來好的效果， 問