动态应变的测量需要哪些设备

欧阳中华

clhwyq 发表于 2012-12-8 11:57

                               
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动态应变仪现在主要市场都在应用直流桥，用交流桥的已经很少。动态应变仪与静态应变仪的主要区分在于能测量 ...

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   动态应变用直流桥，那么放大器也是直流的？如何保证频响的线性度？

txhshanxi

问下，你需要的采样率是多少？
1K的采样率，还能叫动态应变测试吗？不懂

txhshanxi

我们用HBM的放大器，直流放大，至于它内部怎么做的，我回答不了，应该不容易。一个通道要好几万，应该有点难度的吧。

高调爱国

参观学习中……

yzwb76

也可以尝试用无线的方式来进行测量动态应变，内置电池，内置存储，精度高，稳定性好！有需要可以联系QQ:261672242，或者13773560412。如果需要，可以先试用我们的无线动态应变产品！可以搜索扬州晶明科技有限公司。

westrongmc

欧阳中华 发表于 2012-12-11 13:26

                               
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动态应变用直流桥，那么放大器也是直流的?如何保证频响的线性度?

　　根据应变仪的工作频率范围以及测量对象的频带，
　　大致可分为静态应变仪，静、动态应变仪，动态应变仪，瞬态应变仪和超动态应变仪。
　　1. 静态应变仪 主要用于静态应变或静力实验中有关力学量的测量。
　　2. 静、动态应变仪 除了可测静态应变(输出直流信号)，还可测量频率在100-200Hz以下的动态应变。
　　3. 动态应变仪 主要用于各种机械振动所引起的动态应变的测量，适合于1000-5000Hz以下的振动应力测量。
　　4. 瞬态应变仪 在爆炸或高速冲击中，应力发生在一瞬间，历程往往几十毫秒，甚至更短。
　　仪器应具备快速响应的能力，其频带可达几千到几百Hz。
　　一、早期的静应变仪、动应变仪都是基于交流载波电桥原理的。
　　二、随着电子技术和计算机技术的发展，出现了数字化应变仪：
　　感兴趣的可以参考 沈观林《应变电测与传感器技术》一书。
　　如，下面这款就是采样直流电桥+仪表放大器，组成数字化应变仪。

　　

　　上面这款是datatranslation公司的DT9838，类似原理的还有NI的9237.

　　至于静还是动应变仪，应该主要取决于所选的仪表放大器的带宽。
　　现在做到高带宽的仪表放大器还是有的。
　　补充内容 (2013-2-7 11:16):
　　改正一下错误：4.瞬态应变仪。。。。。仪器应具备快速响应的能力，其频带可达几千Hz到几百KHz。
　　补充内容 (2013-2-7 12:56):
　　改正一下错误：如，下面这款就是(采样×)采用直流电桥+仪表放大器，组成数字化应变仪。

欧阳中华

westrongmc 发表于 2013-2-6 16:28

                               
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根据应变仪的工作频率范围以及测量对象的频带，大致可分为静态应变仪，静、动态应变仪，动态应变仪，瞬态 ...

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   印象中静态应变仪是直流桥，动态应变仪是交流桥吧？

  “采样直流电桥+仪表放大器，组成数字化应变仪”能测量交流信号？

  

westrongmc

欧阳中华 发表于 2013-2-7 11:16

                               
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   印象中静态应变仪是直流桥，动态应变仪是交流桥吧？

应变计的供电源（或称激励源）用的最多的有两种：恒压源和恒流源。

在应变测量中，除了采用不平衡电桥外。
还有平衡电桥法，即零读数法，往往用于静态应变仪，
优点：只要电桥输出对角指零仪器足够灵敏，其读数精度与桥压无关，也不存在电桥非线性问题。
缺点：每次读数需手工平衡人工读数，速度慢，只能测静态或缓变应变信号。

在不平衡电桥中，恒压源供电又有三种：直流电源、交流载波电源和脉冲电源。

在数字应变仪和应变数据采集系统中，一般采用直流桥源，信号的处理及模/数转换较为方便。

在传统的应变仪中，多采用交流载波电源，技术比较成熟，价格较便宜。

在应变测试中绝大多数是使用不平衡电桥。
根据输出电信号的类型不同，可分为：电压输出型、电流输出型和功率输出型。

桥压是直流电压，若应变计的灵敏度K与频率无关，
则电桥输出电压和应变的幅、相特性都相同，表示电桥可以无畸变地转换动态或瞬态应变，可以测量动态应变。
如果考虑到电桥的非线性，输出中会增加新的频率分量而产生频率畸变。有频带问题。

在应变仪中采用交流载波电桥的优点是可以消除桥臂中接触点热电势的影响，
另外将交流载频远离50Hz市电频率，利用调谐的载波放大器可抑制50Hz干扰。
也会带来新问题，作为交流电桥，桥臂应按阻抗来考虑，所以桥臂上的分布电容，
特别是应变计与应变仪相距甚远时，连接导线的分布电容和分布电感增大，其影响必须考虑。
另外测量静态或动态应变时电桥输出是一个调幅信号，有频带问题。

静应变时，输出电压是等幅正弦波。
动应变时，应变频率低于载波频率，产生一个对载频的调幅波。需要将载波信号解调。

交流电桥可以测量静态也可以测量动态应变，载波信号分别是等幅正弦波和调幅波。

下面取材于 张如一、沈观林等《应变电测与传感器》一书（p88～89），可以看到
典型的静态、静动态、和动态应变仪的桥压情况和工作频率范围。


不是根据直流电源和交流载波电源来区分静态、动态应变仪，并且有静动态应变仪。

此书的下载链接：
应变电测与传感器作者:张如一,沈观林,李朝弟[著]ISBN:7-302-03186-X
http://ishare.iask.sina.com.cn/f/8928530.html

物极必反

动态应变如果用交流电桥的话，也动态不到哪去。
使用频率要远小于载波频率才可以，否则就解调不干净了。
载波频率多高？通常顶多也就10KHz，20KHz的。
使用频率？1K？2K？
跟静态比起来，也确实是动态了。

物极必反

没注意23楼的产品有50KHz的载波频率。但大体就这个数量级了。
注意精度，交流载波频率再高测量动态信号，精度会大受影响。

物极必反

感谢 westrongmc的点评！
其实正好相反：
交流电桥更适合测静态应变，抗工频干扰能力强。频带受限。
直流电桥更适合测动态应变，易受工频干扰，但又更高的频带和更好的频响。
其它的还得看调理和AD的选择。动静态也大大不同。
但具体还得看需求。要求不高，都可以。要求高，就得谨慎选择了。

欧阳中华

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   为了搞清楚这个问题，网上搜索了一下，找到浙大一篇硕士论文，里面说的比较清楚，我前面说的是以前的概念，现在技术有发展了，有兴趣的可以看看人家的论述...

westrongmc

欧阳中华 发表于 2013-2-7 20:57

                               
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   为了搞清楚这个问题，网上搜索了一下，找到浙大一篇硕士论文，里面说的比较清楚，我前面说的是以前的 ...

浙大2006年硕士论文


链接：
数字动态应变仪的研究与设计
http://www.docin.com/p-388810556.html

dongyaxin

这里面只是课本上的内容，其实在远端补偿和自动平衡最关键技术有致命缺陷。AD620的选择也值得商榷。
这些恐怕陈章位自己也不见得清楚。
要想做到高精度，还有很长的路要走。

欧阳中华

dongyaxin 发表于 2013-2-7 23:12

                               
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这里面只是课本上的内容，其实在远端补偿和自动平衡最关键技术有致命缺陷。AD620的选择也值得商榷。
这些恐 ...

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    我不是搞仪器的，也不认识了解陈章位，但感觉dongyaxin 在这里的口气很不适合，论坛真是就大家感兴趣的问题相互讨论提高，dongyaxin 表达的仿佛不是这个意思吧...

    说话要低调，尤其不要对人. . .

    答疑解惑乃师也。