超动态应变仪操作说明

一、超动态应变仪概述

超动态应变仪是一种具有自动平衡功能的动态电阻应变仪，主要用于实验应力分析及动力强度研究中，对结构及材料的任意变形进行动态应变测量。超动态应变仪的组成部分：电桥盒、放大器、滤波器、电源。通道数量可以2、4、6自由组合。体积小重量轻，便于携带和搬运。采用直流供桥，电桥采用六线制，有长导线补偿功能。仪器频带宽、校准方便，配接不同类型的应变片及应变式传感器，可以实现应力、拉压力、速度、加速度、位移、扭矩等多种物理量的测量。

二、超动态应变仪用途

测量高频应变，如:霍普金森压杆测试；测量瞬态压力，如:爆炸冲击波压力测试、高速风洞压力测试、自由场冲击波压力(超压)测试；高速坠撞试验。

三、超动态应变仪操作前准备

①仪器通电之前，先将桥盒接成全桥，把桥盒的航空插头插入通道的航空插座内，旋紧。

②使用220V50Hz市电供电，电源线一端插入仪器电源插座，另一端接入市电，然后将电源后面板的电源开关置“开”位置，电源即接通。这时将要使用的通道电源置于“开”(向上扳)，随即该通道的前面板的工作指示灯亮了，进入工作状态。

③各通道的电源开关为省电而设置，把不使用的通道的电源开关置于“关”的位置。

四、超动态应变仪操作说明

(1)电源部分

①电源前面板设有3位半液晶显示数字电压表，供仪器各通道调零指示和校准值指示之用，电压表的量程选择开关，设有满量程2V和20V两档。平时应放在20V档为好，在小于2V的小信号精确测量时才使用2V档，电压表是直流电压表，在动态测试中也采集到忽大忽小的交流信号，于是数字乱跳，且无指示意义，这时量程开关置“0”位，即输入接地，显示为000。

②输出检测设置在后面板上，通过通道选择开关与各通道输出相连，当通道选择开关选择1—8各通道时，输出检测即输出相应1—8通道的输出信号值，这样巡检时省去改换输出线的麻烦。

(2)放大通道部分

①电桥平衡

各通道通电前已接入组成全桥的桥盒，开启后面板上电源开关，该通道进入工作状态，绿色工作指示灯亮，将功能转换开关置于“测量”位置，增益开关放在欲选择的档位，按动“自动平衡”电桥平衡按钮，这时20V档面板表上变成只有几十毫伏零点，电桥已被平衡，等预热15分钟后，再按动“自动平衡”电桥平衡按钮，可多按几次，取Z小的。

3位半电压表量程放在2V档，然后用小螺丝刀微调电桥“平衡微调”电位器，使零点值Z小，这时放大器达到了理想的平衡状态。电桥“平衡微调”电位器在使用过程中，有可能调到两边极点还未平衡，这时应回调一段(零点会增大)，再重新按动“自动平衡”按钮，用小螺丝刀微调电桥“平衡微调”电位器，使放大器达到理想的平衡状态。

②增益选择

放大通道的增益设置30、50、100、300、500、1000六档。为使测量更准确，预测被测输出电压值或应变量是必要的。每个通道放大器放大倍数Zda为1000倍，若桥压为2V，单只应变片产生1με时，输出1mV峰值电压，100με输出0.1V峰值电压，用户可以根据预计的应变产生值来选择增益开关位置。增益开关置“300”时，增益为300倍，“100”时为100倍，依此类推。桥压增加，相当于系统增益加大，即若桥压为2V时，对被测信号增益为300倍，则桥压为5V时，系统实际增益变为750倍。

③校准值给定

“校准”开关相当于在每个通道内设置了一个简易标准应变模拟仪，用以方便的校准出被测信号应变值大小。例如：校准置+1000με时，输出1.000V，置“测量”档仪器输出信号峰值也为1.000V(用记录设备或峰值表测出)，则说明测量信号的应变值为+1000με。为使校准更准确，校准前先将校准开关置“0”位，校准调零后再置不同的应变值进行正负校准。

校准通常在测量开始前进行，校准值应放置到预期的应变值附近，仪器给出正校或负校，都应使系统连结起来进行一段记录，仪器允许在连续测量过程中“随时校准”，不会造成被测量信号与校准信号的叠加，这对于长时间被测应变片或传感器总处于负荷情况下校准尤为方便。校准完成后功能选择开关放在“测量”位置，进行正常信号测量，测量过程中各旋钮位置不应再变动。

④低通滤波器档位的选择

仪器带有二阶Butterworth型有源低通滤波器，截止频率(kHz)分别为50、100、500、1000、F(2500)。为了滤除测量信号中不必要的频率分量，应将滤波器开关置于高于被测信号5—10倍的截止频率处，这样既滤除不必要的频率分量又保证信号无衰减。

⑤桥压选择

通道后面板设置了桥压选择2V、4V、8V，通常出厂时桥压置于“2V”档，建议根据桥路电阻值大小，选择相应桥压。

⑥桥路的连接

桥盒是应变测量元件与应变仪连接的桥梁，熟悉桥盒的结构及连接方法是十分必要的。连接方式中，必须使用120Ω的应变片，才能保证电桥平衡。在实际测量时，应变片的连线，桥盒接线柱之间的短路线都要尽可能用烙铁焊接。为防止外部电磁干扰，特别是50Hz的干扰，桥盒与应变片之间用屏蔽线。遇到干扰严重，譬如集流环转接时，桥路干扰可能很大。

在测量点远离仪器条件下，为了保证校准值的准确度，可采用六线制接法，即在桥盒插头和仪器桥路输入插座之间引入需要长度的七芯(或六芯)电缆，两端配接相应的七芯转接插头，即1～1，2～2…..6～6，第7～7脚接屏蔽线，多余芯线可剪去。

⑦仪器各通道设有过荷指示

当信号峰值大于5V时，红色过荷指示灯闪亮，说明信号已经过荷，应适当降低增益，保证仪器在信号不过荷的情况下工作。

⑧预热

仪器在接通电源后即进入工作状态，为了保证稳定运行及测试的准确性，仪器应预热10–15分钟，对于小信号或长时间测量，则需要预热30–60分钟。预热完毕，即可进行测量。