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國產(chǎn)應(yīng)變儀普遍存在的問題
2013-09-01
由于市場經(jīng)濟(jì)的原因，國內(nèi)老牌的應(yīng)變儀生產(chǎn)廠家大都倒閉，而新的應(yīng)變儀開發(fā)人員大都沒有長期從事應(yīng)力測量的經(jīng)驗。所以，導(dǎo)致目前國產(chǎn)應(yīng)變儀普遍存在一些問題。
一、對應(yīng)變測量橋路缺乏深入了解，國產(chǎn)應(yīng)變儀普遍橋路功能不全
一般情況下，動態(tài)應(yīng)變儀橋路是孤立的，難點在動態(tài)信號的高速采集和計算機(jī)通信。而靜態(tài)應(yīng)變儀雖然是靜態(tài)信號，但橋路切換很難。一般的靜態(tài)應(yīng)變儀必須做到全橋、半橋和1/4橋的任意切換，還必須有公共補(bǔ)償功能。在1/4橋中還必須做到60Ω、120Ω、350Ω的電阻轉(zhuǎn)換。全橋主要用于傳感器測量。半橋最常用，一個工作片、一個溫度補(bǔ)償片和應(yīng)變儀內(nèi)部2個電阻組成測量橋路。1/4橋用于沒有外接溫度補(bǔ)償片的測量，一個工作片和儀器內(nèi)部3個電阻組成測量橋路。最難的是公共補(bǔ)償功能，因為在實際測量時，為了節(jié)省應(yīng)變片，往往是一個溫度補(bǔ)償片補(bǔ)償幾十個工作片。靜態(tài)應(yīng)變儀的難點在于，每個橋路上必須有電子切換開關(guān)，還必須做到全橋、半橋、1/4橋、公共補(bǔ)償和60Ω、120Ω、350Ω電阻的任意切換。
以上應(yīng)變儀測量橋路方面的知識，目前國內(nèi)大多從事應(yīng)變儀研發(fā)的人員不甚了解，而只了解信號處理和放大器方面的知識，所以目前國產(chǎn)應(yīng)變儀普遍存在橋路功能不全的問題。
二、信號處理和放大器電路簡化太多，國產(chǎn)應(yīng)變儀不如國外應(yīng)變儀穩(wěn)定
目前大多應(yīng)變儀生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，信號處理和放大器電路簡化太多，比如，連接橋路的每根線必須有接地電容，以濾波干擾信號；國外應(yīng)變儀的橋路激勵電壓是脈沖電壓而不是常壓激勵，以免長時間加熱電阻引起應(yīng)變儀漂移。而國產(chǎn)應(yīng)變儀大都做不到這些，所以國產(chǎn)應(yīng)變儀經(jīng)不起長時間的漂移監(jiān)測。
筆者作為國內(nèi)應(yīng)力測量領(lǐng)域內(nèi)的資深專家，對國產(chǎn)應(yīng)變儀提出以上意見，目的在于促使國內(nèi)應(yīng)變儀研發(fā)廠家提高我國的應(yīng)變儀制造水平，也給目前從事力學(xué)測量的科研人員提供經(jīng)驗，并在購買應(yīng)變儀時注意以上問題。
一、對應(yīng)變測量橋路缺乏深入了解，國產(chǎn)應(yīng)變儀普遍橋路功能不全
一般情況下，動態(tài)應(yīng)變儀橋路是孤立的，難點在動態(tài)信號的高速采集和計算機(jī)通信。而靜態(tài)應(yīng)變儀雖然是靜態(tài)信號，但橋路切換很難。一般的靜態(tài)應(yīng)變儀必須做到全橋、半橋和1/4橋的任意切換，還必須有公共補(bǔ)償功能。在1/4橋中還必須做到60Ω、120Ω、350Ω的電阻轉(zhuǎn)換。全橋主要用于傳感器測量。半橋最常用，一個工作片、一個溫度補(bǔ)償片和應(yīng)變儀內(nèi)部2個電阻組成測量橋路。1/4橋用于沒有外接溫度補(bǔ)償片的測量，一個工作片和儀器內(nèi)部3個電阻組成測量橋路。最難的是公共補(bǔ)償功能，因為在實際測量時，為了節(jié)省應(yīng)變片，往往是一個溫度補(bǔ)償片補(bǔ)償幾十個工作片。靜態(tài)應(yīng)變儀的難點在于，每個橋路上必須有電子切換開關(guān)，還必須做到全橋、半橋、1/4橋、公共補(bǔ)償和60Ω、120Ω、350Ω電阻的任意切換。
以上應(yīng)變儀測量橋路方面的知識，目前國內(nèi)大多從事應(yīng)變儀研發(fā)的人員不甚了解，而只了解信號處理和放大器方面的知識，所以目前國產(chǎn)應(yīng)變儀普遍存在橋路功能不全的問題。
二、信號處理和放大器電路簡化太多，國產(chǎn)應(yīng)變儀不如國外應(yīng)變儀穩(wěn)定
目前大多應(yīng)變儀生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，信號處理和放大器電路簡化太多，比如，連接橋路的每根線必須有接地電容，以濾波干擾信號；國外應(yīng)變儀的橋路激勵電壓是脈沖電壓而不是常壓激勵，以免長時間加熱電阻引起應(yīng)變儀漂移。而國產(chǎn)應(yīng)變儀大都做不到這些，所以國產(chǎn)應(yīng)變儀經(jīng)不起長時間的漂移監(jiān)測。
筆者作為國內(nèi)應(yīng)力測量領(lǐng)域內(nèi)的資深專家，對國產(chǎn)應(yīng)變儀提出以上意見，目的在于促使國內(nèi)應(yīng)變儀研發(fā)廠家提高我國的應(yīng)變儀制造水平，也給目前從事力學(xué)測量的科研人員提供經(jīng)驗，并在購買應(yīng)變儀時注意以上問題。
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