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基于虛擬儀器的應變測量原理分析

作者: 時間:2011-09-14 來源:網絡 收藏
4.2 溫度補償
作為測量電橋的四個臂,當稱重時受到負載F的作用后,R1,R2受拉伸阻值增加,R3,R4受壓縮阻值下降,四個應變片組成差動電橋,輸出特性的線性度好,并且還具有溫度補償作用。輸出應變信號電壓為:


式中:ε1,ε2,ε3,ε4分別為各橋臂應變片感受的應變量;εT為各應變片隨溫度變化所產生的應變量。
4.3 橋路預調零點
為測量方便起見,在試件變形前,要求電橋起始輸出電壓等于零,即U0=0。要挑選完全一樣的電橋電阻是很困難的,可以采取在電橋上調零的措施來達到使其平衡的目的。這里采用并聯(lián)電阻法,如圖4所示。調整電位器Ra,使R3,R4上并聯(lián)的電阻得到調整,以達到調零的作用。

5 測量系統(tǒng)硬件組成和軟件設計
系統(tǒng)硬件部分主要包括雙孔梁、BP-6-120型半導體應變片、全橋電路、通用PC機、數據采集卡、信號調理電路。利用NI公司的LabVIEW 8.0軟件作為程序設計編譯環(huán)境和工具。
本系統(tǒng)選用較簡單的測量程序流程,如圖5所示。

啟動應用程序,輸入相關測試參數和采樣數據存放路徑,點擊“采集數據”開始,進行應變量的采集,點擊處理數據,程序對所采樣數據進行計算處理,得出在力F作用下的應變值。圖6所示為雙孔梁實驗前面板。

基于LabVIEW圖形化的編程方式直接簡便,使得程序更加簡潔,降低程序的開發(fā)難度,減少程序的開發(fā)時間。本軟件設計主要完成應變信號數據的采集、管理、處理分析與結果輸出等。程序設計框圖如圖7所示。

6 結 語
介紹在LabVIEW平臺下設計系統(tǒng)的方法。LabVIEW在測試測量領域有著卓越的優(yōu)勢,是儀器開發(fā)領域的一個新的發(fā)展方向。該文給出了它的一個簡單應用,實現(xiàn)了對應力應變信號的實時數據采集和檢測。


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