动态电阻应变仪

近年来应用动态应变仪作瞬变应变测量的场合愈来愈多，因此，对电阻应变仪进行定期校准或检定，以确保其测量结果的准确可靠是至关重要的。本文首先介绍动态电阻应变仪的原理和分类，接着简述了动态电阻应变仪的检定项目、检定步骤和方法，Z后指出了动态电阻应变仪检定和维护时的注意事项。

一、动态电阻应变仪的原理

应变仪是材料及其结构在荷载作用的情况下的应力分析仪器，它是实验应力分析的可靠工具。依据测量应变变化频率范围来划分，应变仪主要可以用静态应变仪和动态应变仪两种类型来区分。

动态电阻应变仪是用来测量随时间变化的动态应变的基本仪器，工作频率通常在5千赫兹以下。主要由三部分组成，包括测量电桥、放大器和滤波器等。动态应变仪应与记录器配合使用，这样记录结果可以直接显示被检测应变信号的大小和变化情况。

动态电阻应变仪基本要求是：输出的电流与输入的应变量要成正比，应具有内部标定器作为输出量的标定量具。输出表具有一定区域的线形范围。即当输入的信号过大时，应通过已知衰减量的衰减器作用，使输出仍处于线形区间内。

二、动态电阻应变仪的检定

(一)检定检定项目

根据相关检定规程要求，，动态电阻应变仪需要检定的项目包括：外观和开关状态、示值误差、非线性误差、标定值误差、衰减误差、频响误差、低通滤波器滤波特性、零位漂移和示值稳定性等指标。

(二)检定步骤及其方法

(1)根据JJG623—2005《电阻应变仪》检定规程要求，要依照动态电阻应变仪的说明书的规定方法进行接线、预热，检查应变仪外观和开关状态，然后调试动态电阻应变仪的零度平衡和灵敏度。

(2)示值误差的检定。如果应变仪系统是由：应变仪、数据采集器和计算机构成，则需要进行示值误差的检定。具体方法是：用标准模拟应变量校准器给出被检定点的标准应变值，然后从计算机上获得该应变读数值，计算被检应变仪系统的示值误差。

(3)非线性误差检定：以基本量程上限值的0、20%、40%、60%、80%、1**%作为检定点。由标准模拟应变量校准器依次给出各检定部位的标准应变值，从被检应变仪上读取数值，计算被检应变仪的非线性误差。

(4)标定值误差检定：若被检应变仪带有内部标定器，则需进行标定值误差检定。标定值误差检定通常采用替代法进行检定。由被检应变仪内部标定器和标准模拟应变量校准器分别给出大小相等、方向相同的应变值，在被检应变仪上读出各自的读数值，计算其标定值误差。

(5)增减误差检定：应变仪需进行增减误差检定检定的情形是：应变仪带有增减开关。具体操作方法是：调节被检应变仪于初始状态，读取零位数值，衰减量程R为x1时，将标准模拟应变量校准器的示值调整至被检应变仪基本量程上限值，读取读数值。改变量程，同时相应改变标准模拟应变量校准器的示值，读取读数值，计算相应的误差。

(6)稳定度检定：零位平衡，读取零位值，2小时内，前一小时没15分钟，以后每3O分钟陆续从应变仪上读取零位数值，将检应变仪的零位漂移计算出来。将标准模拟应变量校准器的示值置于被检应变仪基本量程上限值，从被检应变仪上读取读数值，然后重复之前的做法，读取相应读数值和零位值，计算被检应变仪的示值稳定性。

(7)频率响应误差检定：不同供桥电压的动态应变仪的频率响应误差的检定方法也不一样。

①交流供桥型频率响应误差检定：接线，零位平衡。借助应变仪频率响应测量仪，给出参考频率和信号电压，使被检应变仪的读数接近于被检应变仪基本量程上限值的70%，读数，然后改变应变仪频率响应测量仪的频率，从被检应变仪读数，计算频率响应误差。

②直流供桥型频率响应误差检定：接线，零位平衡。给出参考频率和信号电压，使被检应变仪输出读数装置的读数接近于被检应变仪基本量程上限值的70%，读数，然后改变频率，读数，算出频率响应误差。

(8)低通滤波器滤波特性检定：低通滤波器滤波特性的检定情形是被检应变仪带有低通滤波器。检定步骤与直流供桥型动态应变仪频率响应误差检定步骤一致。进行动态应变仪的示值误差、非线性误差、标定值误差检定和电阻平衡范围、电容平衡范围测试时，其正、负应变方向均应检定和测试。

三、动态电阻应变仪检定注意事项

(一)合理安排示值、标定值误差的检定点具有十分重要的意义。例如型号为SA_4的动态电阻应变仪，在1000με量程处，不单要测量其标定值误差，而且非线性误差的检定要求在其基本量程中进行，这里为1000με量程处检定其非线性误差。该上限值在衰减为1处为5000με，则5000με以内的多处选点也可作为示值、标定值误差的全部检定点，可以节约检定时间和精力。

(二)动态电阻应变仪的稳定度检定包括零位漂移检定和示值稳定性检定动态电阻应变仪通常是由若干通道组合而成，每个通道的检定需要4小时因此必须设计一套方案以节省检定时间和减轻工作强度。这样可有效节省时间，提高检定工作效率。

(三)用Excel设计动态应变仪数据处理程序，对于多通道动态应变仪，用计算机软件进行数据处理可节省宝贵时间，提高计算准确度，提高数据处理效率。

(四)同一厂家生产的动态电阻应变仪每台仪器配备特定的驱动程序和软件也不尽相同，它们是一对应关系，不同客户的软件无法通用。

四、动态电阻应变仪维护注意事项

动态电阻应变仪属于是高精度测量仪器，合理的使用、维护和保养对于保持仪器良好性能相当重要。要做好仪器的维护工作需要注意以下几点：

(1)仪器的存放地点必须保持清洁干燥、无腐蚀物，避免化学物质腐蚀、空气湿度过大带来的锈蚀以及chao强的辐射和磁场干扰;若仪器遭到污染，应根据污染物性质选择适当的溶剂，用白绸布蘸少许溶剂将污物擦拭干净。

(2)在湿度过大的环境下操作会增加零漂，产生锈蚀影响仪器的准确度。仪器用完后，要把全部连接线拆除，盖好仪器防止灰尘;长时期不用时每隔三个月度通电检验一次，通电时间为24小时，确定仪器工作是否正常。

(3)接通电源系统就可正常工作，若精确测量须预热30分钟，电压必须在220V、50Hz左右。

(4)输入和输出电缆线应尽量避免靠近动力线及其它干扰源。所有连线必须牢固可靠，建议与端子连接，用焊锡焊牢。

五、结语

动态电阻应变仪的应用场所越来越多，因此，对电阻应变仪进行定期校准或检定以确保其测量结果的准确性和可靠性是尤其重要的。通过对动态电阻应变仪的灵敏度、示值误差、非线性误差、稳定度、频率响应、等各项技术指标的检定，可以对仪器进行全面考核，经检定的应变仪数据更极ng准、更真实可信。因此，要重视动态电阻应变仪的检定工作，不断完善我国应变计量的检定体系，使其发展和应用进入新的阶段。