各种材料应力的检测方法都有哪些?
材料应力的检测方法与设备有很多,其中新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统基于数字图像相关算法,为试验者提供非接触式动态全场三维应变及位移测量,应变测量范围从0.005%-2000%以上。
XTDIC可直接测量全场振幅、振动信息 ;可用于实时监测 ;试验过程可追溯、可评估。基于自主研发算法,结合客户现场试验情况,可为客户提供定制开发服务。客户需求因行业、工况而有一定的差异,产品定制成为客户的关注点,新拓三维提供的定制化服务。
应力应变测试常用的方法有哪些
常见的应力测试方法
应力仪或者应变仪是来测定物体由于内应力的仪器。一般通过采集应变片的信号,而转化为电信号进行分析和测量。
应力测试一般的方法是将应变片贴在被测定物上,使其随着被测定物的应变一起伸缩,这样里面的金属箔材就随着应变伸长或缩短。很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化。应变片其实就是应用了这个原理,通过测量电阻的变化而对应变进行测定。一般应变片的敏感栅所使用的是铜铬合金材料,这种材料其电阻变化率为常数,它与应变成正比例关系。
我们通过惠斯通电桥,便可以将这种电阻的比例关系转化为电压。然后不同的仪器,可以将这种电压的变化转化成可以测量的数据。
对于应力仪或者应变仪,关键的指标有: 测试精度,采样速度,测试可以支持的通道数,动态范围,支持的应变片型号等。并且,应力仪所配套的软件也至关重要,需要能够实时显示,实时分析,实时记录等各种功能,高端的软件还具有各种信号处理能力。
测定应变仪特性参数时对其它所用仪器的性能有何要求
1.试验所用仪器要符合量测所需的精度要求,-般的试验,要求测定结果的相对误差不超过5%也就可以了。为此,应使仪表的最小刻度值不大于5%的最大被测值。
2.仪器的量程应该满足最大应变或挠度的需要。最大被测值宜在仪器满量程的l/5~2/3范围内,-般最大被测值不宜大于选用仪表最大量程的80%。
3.如果测点的数量很多而且测点又位于很高很远的部位,这时应采用电阻应变仪多点测量或远距测量,对埋于结构内部的测点只能用电测仪表。
4.选择仪表时必须考虑测读方便省时,必要时须采用巡回检测和自动记录装置。
5.为了避免差错,同类参数的量测仪器应尽可能选用-样的型号规格,而常在校核测点上使用另一种类型的仪器,以致比较。
6.动测试验使用的仪表,尤其应注意仪表的线性范围、频响特性和相位特性要满足量测的要求。
bod测定仪主要的技术参数都有哪些
bod测定仪的技术参数有以下几点:
1、环境温度:0℃~40℃
2、测定方法:差压法
3、测量范围:0mg/L~1000mg/L(BOD5值超过测量范围时需要稀释)
4、批处理量:每次8份水样
5、准 确 度:符合国标“GB7488-87”标准规定:葡萄糖谷氨酸标液BOD5值在180mg/L~230mg/L范围内)
6、显 示:从压力计刻度尺上可以读数
7、培养温度:20℃±1℃
8、电 源:交流36V
9、主机尺寸:400mm×270mm×350mm
10、主机重量:5kg
11、功 耗:仪器5W
建筑结构 测量应变通常有几种方法
传统的:涂层法,网格法;很少用了
电测法:包括电阻式,电容式和电感式;目前最最常用的就是电阻应变片,后两者少用;
光测法:有云纹法,全息干涉等,另外现在发展较快的是光纤传感技术,也比较实用,可以重点关注; 还有就是数字图像处理技术了,利用CCD拍照来处理测量应变,有很多优势;
另外X射线等也有少量应用。
主要就这些吧,你可以相应的对每种方法去查点资料。如果是为了做作业你就多查查写写。实用的话重点关注 电阻应变片, 光纤传感器,和图像处理技术。。。。就写这么多了,对应变测量还是有点研究的
为什么我用AD8221 来测应变片信号 调电阻 测的值没有变 是不是增益没有变 为什么啊
摘要:本文描述了基于电阻式应变片传感器设计的电子测量握力计及实现方法。该系统由51单片机控制,通过液晶屏自动显示所测握力的大小。其电路构成主要有测量电路,差动放大电路,A/D转换,显示电路。测量电路利用电阻式应变器件将物体的力量转化成相应大小的电,通过差动放大电路将电放大到AD芯片能够识别的范围内从而能将电转换成对应的数字,最终在液晶上显示所测的握力。
关键词:电阻应变式传感器、差分放大器、液晶
Figures based on resistance strain gauge dynamometer design
Paul Chang Bin Health Core Exhibition spend Junjie
Huanghuai College
Abstract: This paper describes the resistive strain gauge sensors based on the design of electronic measuring dynamometer and implementation. The system consists of 51 single-chip control, through the LCD screen autotically displays the measured size of grip. The circuits are measuring circuit, differential amplifier, A / D conversion, display circuit. Measurement circuit using resistive strain the power of the device to an object the size of the signal into corresponding electrical signals, electrical signals through the differential amplifier circuit will be amplified to the AD chip to identify within which can convert electrical signals into corresponding digital signals, finally measured in the liuid crystal display on the grip.
Keywords: strain sensor, a differential amplifier,
一、设计任务与要求
1.1设计任务
1.设计一个数字显示握力计,可以显示出当前的力量值。
2.用数字显示被测力量。
1.2设计思路
数字显示握力计的测量过程是把被测物体的力量通过电阻式应变片传感器转换成电压。由于这一通常都很小,需要进行放大,放大后的模拟经由模/数芯片转换成数字量,再通过显示器显示出力量大小。
1.3工作原理
当被测物体(主要是手臂力量)使用数字显示握力计检测时,其力量使握力计弹簧变形便通过电阻应变片传感器,传感器随之产生相应的电效应,将物体的力量转换成电(电压或电流)。此由放大电路进行放大、经滤波后再由模/数(A/D)转换器进行转换,单片机对转换后的数字进行必要的判断、,再送到显示电路。
二、方案设计与论证
2.1整体方案
通过电阻应变片产生电压,经放大电路把放大后输入A/D转换芯片TCL进行A/D转换,由于此芯片可直接用于数字显示,故转换后的数字量直接用数码显示器进行显示。此方案的优点是外部电路非常简单,能实现较高的精度。
三、电子元器件的选取
3.1传感器的选择
电阻应变式传感器的优点是精度高,测量范围广,寿命长,结构简单,频响特性好,能在恶劣条件下工作,易于实现小型化、整体化和品种多样化等。
3.2运算放大器的选择
场上有已成形的集成运算放大器,如AD仪用放大器能直接用于该设计的放大部分,且集成芯片相对于自己用单运放搭接的运放电路具有更稳定的性能,误差更小;但集成运算放大器价格相对较高,而且自己搭接的运放电路其误差范围已经基本满足本设计的要求,所以我们选取OP07单运放搭接差分运算放大器的方式,同时一定程度上锻炼了模拟电路的实践能力。
3.3模数转换(A/D)芯片的选取
根据本课题的要求,要满足最低档位的分辨率,必须选取位数较高的A/D芯片,串行的TLC芯片驱动程序相对并行A/D复杂一点,但根据场零售价格比较,该芯片是满足要求的最便宜的芯片,本着项目尽量缩减成本的原则我们最终选取了该芯片。
3.4显示器的选择
选取Ca LCM点阵型液晶对放大以后的数据进行显示。
四、各硬件模块的具体实现方案
系统硬件包括电源模块、数据采集及放大模块、A/D转换模块、自动换档模块、数码管显示模块。
4.1电源模块
由于系统硬件有OP07,而运放电路要求正负9电源,故此整个放大电路需要的电源可以直接用可充电的锂电池。
4.2传感器模块
电阻应变式传感器就是将被测物理量的变化转换成电阻值的变化 , 再经相应的测量电路而最后显示或记录被测量值的变化。在这里,我们用电阻应变式传感器作为测量电路的核心。并应根据测量对象的要求,恰当地选择精度和范围度。
4.3、差动放大电路
数字显示握力计使用电阻应变全桥式传感器,其核心是由电阻应变计(应变片)构成的电桥电路,这类传感器具有成本低、精度高且温度稳定性好的特点。但其检测原理决定该类传感器输出电压低,要经过差分放大电路放大数百倍才能用于A/D转换。一般说来,传感器输出的电压值都非常小,基本上都是毫伏级甚至微伏级,需要外部放大电路来获得足够的增益。
仪表仪器放大器的选型很多,我们这里介绍一种用途非常广泛的仪表放大器,就是典型的差动放大器。它只需高精度OP07和几只电阻器,即可构成性能优越的仪表用放大器。广泛应用于工业自动控制、仪器仪表、电气测量等数字采集的系统中。
OP07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。由于OP07具有非常低的输入失调电压,所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。OP07同时具有输入偏置电流低和开环增益高的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱等方面。
4.4、A/D转换
在实际的测量和控制系统中检测到的常是时间、数值都连续变化的物理量,这种连续变化的物理量称之为模拟量,与此对应的电是模拟电。模拟量要输出显示,首先要经过模拟量到数字量的转换,LCM点阵型液晶才能接收、处理。
五、系统调试
5.1调试过程
(1).首先在握力计无负载时确保显示器准确显示零。
(2).然后握力臂施以不同的力量,观察显示器是否准确显示力量大小,如有偏差,采样十五次求平均值。
(3).零位稳定是影响握力计精度非常重要的因素,因受温度或其它因素影响将引起零位不稳定,这种现象称为零漂。由于零漂的影响,零输入时,输出可能不为零,为消除这个零位漂移值,采用零位补偿技术,零位补偿就是把这个零漂值储存起来,每一数据采集时减去这个数值,得到的数值就是消除零漂的有效。
六、系统功能
该数字握力计,测量范围分成四档,0~1.Kg、0~19.99Kg、0~.9Kg、0~Kg。用数字显示被测握力,小数点位置对应不同的量程显示,且具有量程自动切换功能,能适应不同层次的人。
七、设计总结
目前,场上的小型数显握力计很少但是其正朝着小型化、高精度、智能化方向发展。TCL采用较小的封装,尺寸很小,所需的器件也很少,满足了握力计小型化的需求;其内置各种控制寄存器和数据寄存器,并且可以通过SPI接口方便地控制和读取这些寄存器,满足了握力计智能化的需求。
在电子技术的课程设计中,我们花了大量的时间和精力进行资料查阅和方案论证,结合自己所学,认真解决每一个功能模块中遇到的问题。
我们还用仿真软件Proteus 6 Professional 进行某些功能模块的仿真,收到了很好的效果。
八、参考文献
[1] 刚.单片机原理机应用.:高等教育出版社,.
[2] 王化祥、张淑英.传感器原理及应用.天津:天津大学出版社,.
[1] 阎石.数字电子技术基础部分.:高等教育出版社,.
[1] 童诗白.电子技术基础模拟部分.:高等教育出版社,.
作者简介:
常生睿(-),男,甘肃民勤,本科,网络工程师,专业方向:电子科学与技术;
花俊杰,男 ,25 ,河南信阳,本科,黄淮学院电子科学与工程系;
展保斌,男 ,甘肃白银,23 ,本科,黄淮学院信息工程系。
单位:河南省驻马店黄淮学院电子科学与工程系这真的很难一下子说明白最好上硬之城看看吧。
动静态应变测试系统是什么时候出的?具体有什么应用?学机械的帮下忙。
我国的动静态应变测试系统的发展和应用大致可分为三个阶段,第一阶段为我国解放初期的50年代的十多年里,比起国外约落后十余年,表现为当时没有专门的生产厂商,使用单位也很少,但随着国民经济恢复,某些科研院校急需进行有关结构实验,如北京航空学院,因需要对飞机结构及部件进行应变(应力)测试,有关科研人员仿制了从美国进口的SR4型静态电阻应变仪,它是利用电子管作为电压放大器件,交流载波供桥和调制放大原理,该仪器全部采用分散元器件组装而成,当时,为了振兴民族精神把它起名为“祖国牌”电阻应变仪。由于种种原因,一时无法组织生产和投入市场,急于项目需要单位,也只能向外国引进,除SR4外还有从匈牙利引进少量的静态应变仪,但一时无法满足工农业和教学科研的日益增长的需求,直到50年代末,由上海华东电子仪器厂会同有关高等院校(如上海交通大学,同济大学等)、科研单位联合研制了用电子管式放大器,如59型静态应变仪,YJ-5型静态电阻应变仪,YJD-1型静动态电阻应变仪和YD-4型动态应变仪,它们的共同点是体积大而自重重,温漂和时漂大,可测应变量程范围小,动态信噪比大、抗干扰和稳定性差,指零读数法、手动法作电容和电阻予调平衡操作十分繁杂等等,虽然这些电阻应变仪可解决一时教学科研的需要,由于上述先天的不足,影响到应变测试的应用和普及。 第二阶段,在70到90年代,国内外由于数字电路和小型集成电路的出现,应变电测放大器开始向直流供桥,数字显示和人工测读方向发展,首先提出的为 位数字静态应变仪,如“YJ-18”和“YDR-3”型再发展到 位的“YJ28A”型静态电阻应变仪,他们共同特点是把原为交流供桥,改为直流或方波供桥,从而去除了交流电桥中的电容预调平衡和载波解调等电路,对于动态应变放大器,推出了多通道多机型,动态响应较高的如“YD-21”和“YDR-3”型,它们的主机频率一般小于10 KHZ ,通道数可到8路。 应用:在机械工业中,它可用于测量透平叶片、锅炉结构或内燃机气缸的应力等。应变仪上如果配有相应的传感器,还可以测量力、质量、压力、位移、扭矩、振动、速度和加速度等物理量及其动态变化过程,也可用作非破坏性的应变测量和检查。