DH3816(2006A)(常規(guī))使用說明書

1、目 錄1、概述12、技術(shù)指標13、工作原理24、數(shù)據(jù)采集箱的使用方法45、注意事項76、儀器維護及故障排除157、配套及隨機文件15- 6 -DH3816靜態(tài)應(yīng)變測試系統(tǒng) 使用說明書1、概述： DH3816靜態(tài)應(yīng)變測試系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集箱、微型計算機及支持軟件組成?？勺詣印蚀_、可靠、快速測量大型結(jié)構(gòu)、模型及材料應(yīng)力試驗中多點的靜態(tài)應(yīng)變應(yīng)力值。廣泛應(yīng)用于機械制造、土木工程、橋梁建設(shè)、航空航天、國防工業(yè)、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域。若配接適當?shù)膽?yīng)變式傳感器, 也可對多點靜態(tài)的力、壓力、扭矩、位移、溫度等物理量進行測量。 特點: * 數(shù)據(jù)采集箱與微型計算機通過USB通用串行總線接口進行數(shù)據(jù)傳輸; * 通過微型計算

2、機由支持軟件完成所有操作功能; * 計算機自動完成初始值、長導線、靈敏度系數(shù)的修正, 方便迅速; * 計算機完成應(yīng)力計算和多種應(yīng)變花計算; * 計算機直接打印測量及計算結(jié)果; * 自動預調(diào)平衡, 自動采樣, 定時采樣; * 直流供橋，差動直流放大器完成了低漂移、低噪聲、高精度測量; * 中文視窗95/98/NT/2000/XP操作系統(tǒng)下32位采樣和分析軟件。2、技術(shù)指標：2.1 測量點數(shù): 每臺計算機可控制16臺數(shù)據(jù)采樣箱; 每臺數(shù)據(jù)采樣箱可測60點;2.2 采樣速度: 60點/秒;2.3 適用應(yīng)變計電阻值: 5010000任意設(shè)定;2.4 應(yīng)變計靈敏度系數(shù): 1.03.0可進行任意修正;2.

3、5 供橋電壓(DC): 2.000V±0.1%;2.6 測量應(yīng)變范圍:±19999;2.7 最高分辨率: 1; 2.8 系統(tǒng)不確定度: 不大于0.5±3;2.9 零漂: 不大于4/4h(切換開關(guān)前考核);2.10 自動平衡范圍: ±15000(靈敏度系數(shù)K=2,120應(yīng)變計阻值誤差的1.5%);2.11 長導線電阻修正范圍: 0.0100;2.12 交流電源: 220V±10 50Hz±2;2.13 直流電源: 2.13.1 直流電壓:20V32V;2.13.2 電流:1A;2.14 儀器功率:30W； 2.15 使用環(huán)境: GB65

4、87.1-86-;2.16 外形尺寸: 450mm×330mm×160mm(寬×深×高)便攜機箱。3、工作原理：3.1 測量原理: 以1/4橋、120橋臂電阻為例對測量原理加以說明。如圖1所示: 圖1 測量原理圖中: Rg為測量片電阻, R為固定電阻, KF為低漂移差動放大器增益, 因 Vi=0.25EgK, 即 Vo=KFVi=0.25KFEgK,所以 = (1)式中: Vi為直流電橋的輸出電壓 Eg為橋壓(V) K為應(yīng)變計靈敏度系數(shù) 為輸入應(yīng)變量() Vo為低漂移儀表放大器的輸出電壓(V) KF為放大器的增益當Eg=2V K=2時 =Vo/KF()對

5、于1/2橋電路 = (2) 對于全橋電路 = (3)這樣, 測量結(jié)果由軟件加以修正即可。3.2 軟件功能:本系統(tǒng)的控制軟件可以工作于中文視窗95/98/NT/2000/XP操作系統(tǒng)中, 軟件實現(xiàn)了文件管理、參數(shù)設(shè)置、平衡操作、采樣控制、數(shù)據(jù)查詢、打印控制等功能。3.2.1 文件管理：包括打開文件、數(shù)據(jù)備份、文件刪除、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等功能。3.2.1.1 打開文件:選擇存有試驗數(shù)據(jù)的文件,打開即可瀏覽所有采樣數(shù)據(jù)。3.2.1.2 數(shù)據(jù)備份：選擇“文件”下“另存到”操作,可將數(shù)據(jù)發(fā)送到軟盤保存。3.2.1.3 刪除文件：當數(shù)據(jù)文件不再需要時，為避免占用硬盤存貯空間，可將之永久刪除。3.2.1.4 文

6、本轉(zhuǎn)換：可將本數(shù)據(jù)文件格式轉(zhuǎn)化為與Word兼容的文本格式，為用戶調(diào)用數(shù)據(jù)另作處理提供接口。3.2.2參數(shù)設(shè)置:包括裝入配置、平衡結(jié)果下傳、機箱特性設(shè)置、測點特性設(shè)置、電橋及試件參數(shù)設(shè)置、應(yīng)變花設(shè)置。3.2.2.1 裝入配置:系統(tǒng)自動保留關(guān)機前采集箱設(shè)定參數(shù),但當所測參數(shù)和以前某一次試驗參數(shù)相同時,可調(diào)入該次實驗數(shù)據(jù)文件中的設(shè)置參數(shù),以避免重復輸入設(shè)置。3.2.2.2 平衡結(jié)果下傳：系統(tǒng)在進行平衡操作后自動保存平衡結(jié)果數(shù)據(jù)，當發(fā)生突然斷電或試驗當天不能結(jié)束時，可在下次開機后，先查找機箱，再進行平衡結(jié)果下傳操作，可自動恢復工作機箱狀態(tài)，保證試驗繼續(xù)進行。3.2.2.3 機箱特性設(shè)置：分別設(shè)置各采集

7、箱的起始測點和結(jié)束測點，并定義每個采集箱應(yīng)變測量和溫度測量，若采集箱配接熱電偶，選擇溫度測量，輸入熱電偶的分度號和冷端溫度，則系統(tǒng)就可對多點溫度進行準確測量。測量結(jié)果精度可自定義采樣結(jié)果的小數(shù)點位數(shù)。3.2.2.4 測點特性設(shè)置：當配接其它橋式傳感器時，可根據(jù)傳感器的靈敏度對每個測點分別輸入修正系數(shù)（詳見4.3.2），并設(shè)置被測物理量的單位，描述設(shè)置可輸入用戶在實際測量中對每一測點的自定義，供在測量中顯示及打印輸出。設(shè)置在緊縮模式下對該機箱所有測點有效，在展開模式下只對選擇的測點有效。3.2.2.5 電橋及試件參數(shù)設(shè)置：輸入應(yīng)變計電阻、導線電阻、靈敏度系數(shù)、橋路方式，實現(xiàn)對測量結(jié)果的自動修正。

8、輸入被測試件材料的彈性模量和泊松比，供測量結(jié)果的修正及應(yīng)力和應(yīng)變花計算。3.2.2.6應(yīng)變花設(shè)置:系統(tǒng)預設(shè)了兩片直角應(yīng)變花、三片45°直角應(yīng)變花、60°等邊三角形應(yīng)變花、傘形應(yīng)變花、扇形應(yīng)變花五種常用貼片方法以供選擇。3.2.3 采樣控制：包括查找機箱、平衡操作、試采樣、單次采樣、定時采樣、X-Y記錄儀。3.2.3.1 查找機箱：系統(tǒng)將自動查找已經(jīng)進入系統(tǒng)的工作機箱,以自動設(shè)置系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫范圍。3.2.3.2平衡操作: 完成所有工作機箱或單臺機箱的自動平衡,顯示平衡結(jié)果數(shù)據(jù), 并在軟件設(shè)計時, 采用多種方式防止用戶的誤操作, 以免丟失有用數(shù)據(jù)。3.2.3.3 單次采樣: 輸

9、入自定義的試驗狀態(tài), 控制系統(tǒng)采樣,自動存盤, 并顯示當前采樣數(shù)據(jù)。 3.2.3.4 定時采樣: 設(shè)置采樣時間間隔和采樣次數(shù),系統(tǒng)將根據(jù)要求自動采樣。當設(shè)置的采樣時間間隔小于本儀器采樣速率指標時,系統(tǒng)將連續(xù)采樣。3.2.3.5 X-Y記錄儀:將任意兩點的測量數(shù)據(jù)定義為X軸和Y軸, 邊采樣邊繪制其合成曲線,其它測點則按單點采樣的方式直接存硬盤。3.2.4 顯示設(shè)置:包括顯示方式設(shè)置、數(shù)據(jù)翻屏、刪除當前記錄、顯示采樣信息等功能。3.2.4.1 顯示方式：可設(shè)置成顯示應(yīng)變、應(yīng)力、應(yīng)變花、X-Y記錄儀，在數(shù)據(jù)查詢時可根據(jù)采樣狀態(tài)或采樣時間信息直接定位到某一次采樣數(shù)據(jù)。雙擊顯示測點列表中某測點，該測點在

10、數(shù)據(jù)顯示和打印時將自動隱藏，但不能改變硬盤內(nèi)的原始數(shù)據(jù)。3.2.4.2 數(shù)據(jù)翻屏：選擇顯示前一次數(shù)據(jù)或后一次數(shù)據(jù)。3.2.4.3 刪除當前記錄：當某次采樣數(shù)據(jù)無效時，可將其從文件中刪除。3.2.4.4 采樣信息：可顯示機箱的平衡時間、試驗第一次采樣時間、最后一次采樣時間、采樣次數(shù)等信息。3.2.5 打印設(shè)置：包括打印機設(shè)置、打印頁面設(shè)置、打印輸出等功能。3.2.5.1 打印機設(shè)置：當安裝了多臺打印機時，可根據(jù)需要選擇當前所使用的打印機，如只安裝了一臺打印機，則不必設(shè)置。3.2.5.2 打印頁面設(shè)置：選擇在一頁紙上的輸出表格數(shù)、表格格式等。3.2.5.3 打印輸出：選擇此操作后即把當前所選擇數(shù)據(jù)

11、或打印頁面設(shè)置的數(shù)據(jù)輸出到打印機。3.2.6 其它功能:3.2.6.1當前有數(shù)據(jù)顯示時,單擊鼠標右鍵,屏上將出現(xiàn)測點編號和測點描述選擇以及歷史數(shù)據(jù)顯示選擇。a. 測點編號顯示:顯示的數(shù)據(jù)按機器定義的測點編號顯示;b. 測點描述顯示:顯示的數(shù)據(jù)按3.2.2.4所述用戶自定義的測點描述顯示;c. 歷史數(shù)據(jù)顯示:可顯示任一測點平衡操作后,歷次采樣的數(shù)據(jù)或曲線。4、數(shù)據(jù)采集箱的使用方法：4.1 數(shù)據(jù)采集箱的面板功能: 面板如圖2所示A.RS-485擴展口: 為標準九芯插座。 B.USB通用串行總線接口: 為標準USB-B插座。 C.RS-485擴展口: 為標準九芯插座。 D.工作指示: 采樣箱工作指示

12、, 采樣箱剛開機時不亮, 當采樣箱成功完成一次平衡操作后, 指示燈亮, 表示采樣箱中已存有平衡數(shù)據(jù)。 F. 電源開關(guān): 采樣箱總電源控制開關(guān), 接通電源、指示燈E亮。 G. 電源輸入插座: 220V 50Hz輸入端。 H. 外殼接地端。 I. 補償應(yīng)變計的連接端子: 在1/4橋公共補償片測量狀態(tài)時,連接公共補償片。 J. 橋臂電阻連接端子: 測量應(yīng)變計的連接端子。K. 直流電壓輸入端。L. 風扇。圖2 面板圖4.2 系統(tǒng)的連接:4.2.1多臺使用: 用隨機所附的USB電纜將計算機USB接口與機號為1的數(shù)據(jù)采集箱USB輸入口連接, 再用擴展通訊線將其RS485擴展口和其余采集箱RS485輸入口相

13、連。4.2.2任何機號數(shù)據(jù)采集箱均可用USB通訊電纜和計算機連接單獨使用（使用USB接口）。4.3 橋路的連接:4.3.1 與應(yīng)變計的連接如表一所示：表一為舊接線圖，表二為新接線圖。當使用新接線方式時，每個通道只能接一種橋路，不能同時接幾種橋路（如1/4橋和全橋不能混接），而舊接線方式中，每個通道可同時接1/4橋和全橋或同時接半橋和全橋。新接線圖接法比舊接線圖簡單，無須焊接短路線，修正及計算新舊接線方式相同。如應(yīng)變?yōu)樽匝a償（即三根線），接法如表三，橋路方式選“方式二”。4.3.2 與橋式傳感器的連接：橋式傳感器內(nèi)部橋路也包括全橋、半橋以及14橋。半橋連接與表一中方式四相同，全橋連接與表一中方式

14、六相同，參數(shù)設(shè)置時，橋路方式為方式一，導線電阻為0，靈敏度系數(shù)為2，橋臂電阻為120，在參數(shù)設(shè)置的測點特性狀態(tài)，將測點展開，首先設(shè)置被測物理量的單位，再在修正檔內(nèi)輸入下式計算值a 。 1 a= 式中mV/unit為該測點傳感器的靈敏度 1000×mV/unit或 1 a= 式中/unit為該測點傳感器的靈敏度 /unit則采樣后，直接顯示被測物理量。4.3.3 熱電偶換能器的連接：按圖3連接線路（注1/4橋和1/2橋短接片需斷開），(測點1為系統(tǒng)零位)視窗9X軟件中已包括多種熱電偶冷端補償處理，軟件輸入熱電偶類型和冷端溫度，采樣后直接顯示被測溫度。圖3 與熱電偶的連接4.3.4 電壓

15、信號的輸入：接線圖如圖4（注1/4橋和1/2橋短接片需斷開），參數(shù)設(shè)置時，橋路方式為方式一，導線電阻為0，靈敏度系數(shù)為2，橋臂電阻為120，在參數(shù)設(shè)置的測點特性狀態(tài)，將測點展開，將單位設(shè)置為mV，修正值0.01,則采樣后,直接顯示輸入電壓值（最大測量值為±20mV）。圖4 電壓信號的連接4.4 操作: 4.4.1軟件操作: 4.4.1.1 軟件安裝： 在安裝應(yīng)用軟件之前，請先安裝DH3816-USB驅(qū)動。方法：將軟件光盤插入光驅(qū)中，再將5m USB電纜插入儀器的USB通訊接口，如果為第一次安裝，則系統(tǒng)會提示“找到新硬件”，或者按照“添加新硬件”的提示安裝即可。應(yīng)用程序安裝：雙擊“我的

16、電腦”圖標，指到光驅(qū)圖標并雙擊打開光盤目錄；打開要安裝的文件目錄UsbDH3816Setup，雙擊“setup”圖標；按屏幕提示安裝至結(jié)束。4.4.1.2 軟件操作(從開始菜單程序中點擊3816測量系統(tǒng)): A.查找機箱:直接點擊查找機箱圖標即可; B.平衡操作:若不覆蓋原文件,則必須要點擊“更改”，輸入自定義文件名，單擊“平衡”按鈕；若需要顯示平衡結(jié)果，請點擊“顯示平衡結(jié)果”可選框；若存在不平衡點，在“未平衡測點數(shù)”下拉式列表框中顯示不平衡點，找出不平衡原因； C.參數(shù)設(shè)置:具體操作詳見3.2.2,參數(shù)重新設(shè)置后,必須先平衡操作再采樣否則易出錯或造成死機; D.采樣操作:單次采樣、定時采樣詳

17、見3.2.3.3至3.2.3.4;E.顯示結(jié)果:具體詳見3.2.4; F.數(shù)據(jù)處理:文本轉(zhuǎn)換及打印數(shù)據(jù)詳見3.2.1.4及3.2.5。5、注意事項：5.1 隨時可進行所有USB通訊電纜的連接，支持熱插拔。5.2在平衡操作過程中,當出現(xiàn)誤操作,將有效數(shù)據(jù)文件覆蓋,可用以下方法將其恢復:在數(shù)據(jù)文件的存放目錄下,找到與其對應(yīng)的BAK文件,將其更名為*.TST即可。5.3有關(guān)導線電阻的說明：5.3.1 方式一，導線電阻為兩根導線之和。5.3.2 方式二、三、四，將應(yīng)變計分別用兩根導線接至數(shù)據(jù)采集箱，導線電阻為兩根導線電阻之和。若將兩組應(yīng)變計的一端連接成公共線后再引線至數(shù)據(jù)采集箱，導線電阻為單根導線電阻

18、。5.3.3方式五、六時導線電阻為兩根導線電阻之和。5.4 所有連線必須牢固可靠, 建議與端子連接用焊錫焊牢。5.5 接通電源, 系統(tǒng)就可正常工作, 若精確測量, 請預熱三十分鐘。5.6 系統(tǒng)必須良好接地, 接地點為電源插座的接地端。系統(tǒng)接地不好,將產(chǎn)生一定的漂移, 穩(wěn)定度也將受到影響。5.7 全橋連接時, 交換Vi +和Vi -的連接, 可以改變輸出信號的極性。5.8 每通道各測點所有Rg、Rd及R的對外連接線均應(yīng)盡量短, 長度也應(yīng)相等。5.9 在Win9X/2000/XP環(huán)境下，平衡開始前，必須先查找機箱，計算機自動進行設(shè)備檢測，出現(xiàn)相應(yīng)的提示框。5.10 濕度較大的環(huán)境下使用本儀器,零漂

19、將明顯增加.5.11 應(yīng)避免將儀器置于強電場中使用。5.12 輸入、輸出電纜線應(yīng)盡量避免靠近電力線、變壓器及其它干擾源。5.13切勿在過高溫度和濕度的條件下使用和存放儀器, 切勿將儀器直接在陽光下曝曬。5.14采集箱必須放置在合適的位置上使用, 切勿將其傾斜或倒置使用。5.15對計算機的要求:為提高抗干擾能力,建議使用電磁兼容指標合格的品牌機及正版操作系統(tǒng)軟件,否則將可能引起干擾。5.16 儀器在進入定時采樣前，應(yīng)將操作系統(tǒng)中的屏幕保護程序去掉，即設(shè)置為 DH3816靜態(tài)應(yīng)變測試系統(tǒng) 使用說明書表一：應(yīng)變計的連接序號 用 途 現(xiàn) 場 實 例 與 采 集 箱 的 連 接 輸入?yún)?shù) 方式一1/4橋

20、(多通道共用補償片)適用于測量簡單拉伸壓縮或彎曲應(yīng)變靈敏度系數(shù)導線電阻應(yīng)變計電阻 方 式 二半橋（1片工作片, 1片補償片）適用于測量簡單拉伸壓縮或彎曲應(yīng)變,環(huán)境較惡劣靈敏度系數(shù)導線電阻應(yīng)變計電阻續(xù)表一：應(yīng)變計的連接序號 用 途 現(xiàn) 場 實 例 與 采 集 箱 的 連 接 輸入?yún)?shù)方 式 三 半橋（2片工作片）適用于測量簡單拉伸壓縮或彎曲應(yīng)變,環(huán)境溫度變化較大靈敏度系數(shù)導線電阻應(yīng)變計電阻泊松比 方 式 四半橋(2片工作片)適用于只測彎曲應(yīng)變,消除了拉伸和壓縮應(yīng)變靈敏度系數(shù)導線電阻應(yīng)變計電阻續(xù)表一：應(yīng)變計的連接序號 用 途 現(xiàn) 場 實 例 與 采 集 箱 的 連 接 輸入?yún)?shù) 方 式 五全橋(4

21、片工作片)適用于只測拉伸壓縮的應(yīng)變靈敏度系數(shù)導線電阻應(yīng)變計電阻泊松比 方 式 六全橋(4片工作片)適用于只測彎曲應(yīng)變靈敏度系數(shù)導線電阻應(yīng)變計電阻表二：應(yīng)變計的連接序號 用 途 現(xiàn) 場 實 例與 采 集 箱 的 連 接 輸入?yún)?shù) 方式一1/4橋(多通道共用補償片)適用于測量簡單拉伸壓縮或彎曲應(yīng)變靈敏度系數(shù)導線電阻應(yīng)變計電阻 方式二半橋（1片工作片, 1片補償片）適用于測量簡單拉伸壓縮或彎曲應(yīng)變,環(huán)境較惡劣靈敏度系數(shù)導線電阻應(yīng)變計電阻續(xù)表二：應(yīng)變計的連接序號 用 途 現(xiàn) 場 實 例與 采 集 箱 的 連 接 輸入?yún)?shù)方式三半橋（2片工作片）適用于測量簡單拉伸壓縮或彎曲應(yīng)變,環(huán)境溫度變化較大靈敏度系

22、數(shù)導線電阻應(yīng)變計電阻泊松比 方式四半橋(2片工作片)適用于只測彎曲應(yīng)變,消除了拉伸和壓縮應(yīng)變靈敏度系數(shù)導線電阻應(yīng)變計電阻續(xù)表二：應(yīng)變計的連接序號 用 途 現(xiàn) 場 實 例與 采 集 箱 的 連 接 輸入?yún)?shù)方式五全橋(4片工作片)適用于只測拉伸壓縮的應(yīng)變靈敏度系數(shù)導線電阻應(yīng)變計電阻泊松比方式六全橋(4片工作片)適用于只測彎曲應(yīng)變靈敏度系數(shù)導線電阻應(yīng)變計電阻表三：自補償應(yīng)變計（三根線）的連接序號 用 途 現(xiàn) 場 實 例與 采 集 箱 的 連 接 輸入?yún)?shù)方式二半橋（1片自補償工作片）適用于測量簡單拉伸壓縮或彎曲應(yīng)變,環(huán)境溫度變化較大注：老接法靈敏度系數(shù)導線電阻應(yīng)變計電阻方式二半橋（1片自補償工作片）適用于測量簡單拉伸壓縮或彎曲應(yīng)變,環(huán)境溫度變化較大注：新接法靈敏度系數(shù)導線電阻應(yīng)變計電阻- 15 -DH3816靜態(tài)應(yīng)變測試系統(tǒng) 使用說明書 “無”。同時應(yīng)避免計算機進入睡眠狀態(tài)和節(jié)電模式。6、儀器維護及故障排除：6.1 儀器的維護