一种电阻应变测量仪的阶跃响应特性校准装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开的一种电阻应变测量仪的阶跃响应特性校准装置及方法，属于应变电测量计量测试技术领域。本发明专利技术通过稳定可靠的高速电子开关，产生周期性的具有高抗干扰特性的模拟大应变原始电阻阶跃波形，产生原始的高抗干扰模拟大应变阶跃激励，通过步进衰减器对该应变波形进行步进调控，以产生任意幅度的模拟阶跃应变激励响应信号，该应变激励响应信号与高抗干扰模拟大应变具有相同的高抗干扰特性；以软件等效采样方式在低采样速率情况下实现等效高速采样，获得有效的阶跃响应特性曲线；结合动态校准理论和方法，实现电阻应变仪动态特性的计量校准。计量校准。计量校准。

【技术实现步骤摘要】
一种电阻应变测量仪的阶跃响应特性校准装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种电阻应变测量仪的阶跃响应特性校准装置及方法，属于应变电测量计量测试


技术介绍

[0002]应变是指固体及结构承受力、力矩、压力等载荷产生的变形行为，以及温度等环境变化产生的热胀冷缩的变形行为。在常温应变测量中，这种变形又特指弹性形变，即形变程度与载荷的变化呈单调对应关系，当载荷消失后，形变即消失。而应变量是定量衡量这类应变大小的一种物理量值。
[0003]对于应变测量，应用最广泛、准确度最高的电阻式应变测量，其计量校准问题一直没能彻底解决，主要是存在“静标动用”问题。
[0004]线性测量系统动态特性校准中，普遍使用特征参量可溯源的动态激励源进行，如正弦波、阶跃波形、冲击波形等动态激励源。电阻应变则一直使用电阻进行模拟校准，而稳定的电阻随时间变化的特性很难在工程上实现。
[0005]专利“一种电阻应变测量仪的阶跃响应特性测量方法及装置(专利号：ZL201711295828.4)”提出了一种阶跃电阻激励源装置，解决了电阻应变测量仪的阶跃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电阻应变测量仪的阶跃响应特性校准装置，其特征在于：包括桥臂电阻(R1、R2、R3、R4)、桥臂并联电阻R
x
、高速电子开关、方波信号发生器、步进衰减器、应变采集系统；桥臂电阻(R1、R2、R3、R4)构成应变测量桥路ACBD模拟电路，四个桥臂电阻R1＝R2＝R3＝R4＝R；高速电子开关用于以桥臂并联电阻R
x
通断方式变化桥臂电阻，产生阶跃电阻激励信号；方波信号发生器，用于控制高速电子开关的通断；步进衰减器通过调整步进衰减器的衰减量对阶跃应变响应电压信号e0幅度进行衰减，从而模拟更小幅度的阶跃应变值e；应变采集系统用于测量应变测量桥路ACBD和步进衰减器共同作用产生的阶跃应变模拟量值ε。2.如权利要求1所述的一种电阻应变测量仪的阶跃响应特性校准装置，其特征在于：；通过稳定可靠的高速电子开关，按照预定规律控制，产生周期性的具有高抗干扰特性的模拟大应变原始电阻阶跃波形，产生原始的高抗干扰模拟大应变阶跃激励，然后，通过步进衰减器对该应变波形进行步进调控，以产生任意幅度的模拟阶跃应变激励响应信号，该阶跃应变激励响应信号与高抗干扰模拟大应变具有相同的高抗干扰特性；以软件等效采样方式在低采样速率情况下实现等效高速采样，获得有效的阶跃响应特性曲线，结合动态校准理论和方法，实现电阻应变仪动态特性的计量校准。3.如权利要求1或2所述的一种电阻应变测量仪的阶跃响应特性校准装置，其特征在于：工作方法为，步骤一：四个桥臂电阻R1＝R2＝R3＝R4＝R，按照被校量程选取桥臂并联电阻R
x
阻值，以控制所设置的应变量程范围；桥臂电阻R4并联电阻R
x
后桥臂CB的电阻为：ΔR4＝R4‑
R'4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)AB两端接入供桥电压E，在CD两端获得的电压为e0；经过步进衰减器，在C
’
D
’
两端测量获得电压为e；则由桥臂电阻R4并联电阻R
x
后的变化产生的原始应变ε0为：为：其中，K
s
称为应变率，是显示应变片灵敏度的常数，一般应变片用铜镍合金和镍铬合金的应变灵敏系数大约为2；ε0为应变桥ACBD产生的原始应变；通过衰减倍数为G
d
的步进衰减器，在C
’
D
’
两端进行测量获得电压e；其中，G
s
为步进衰减器和与步进衰减器相连接的CD两端应变桥路等效电阻R
q
不匹配造成的衰减系数；若步进衰减器输入电阻为R
d
，则：
则，获得的应变桥ACBD与步进衰减器共同构成的复合应变桥A
’<...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁志国，刘渊，姜延欢，尹肖，孙浩琳，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：