基于虛擬儀器的應變測量原理分析
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作為測量電橋的四個(gè)臂，當稱(chēng)重時(shí)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(gè)應變片組成差動(dòng)電橋，輸出特性的線(xiàn)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(chǎn)生的應變量。
4．3 橋路預調零點(diǎn)
為測量方便起見(jiàn)，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(lái)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 測量系統硬件組成和軟件設計
系統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。
本系統選用較簡(jiǎn)單的測量程序流程，如圖5所示。
啟動(dòng)應用程序，輸入相關(guān)測試參數和采樣數據存放路徑，點(diǎn)擊“采集數據”開(kāi)始，進(jìn)行應變量的采集，點(diǎn)擊處理數據，程序對所采樣數據進(jìn)行計算處理，得出在力F作用下的應變值。圖6所示為雙孔梁應變測量實(shí)驗前面板。
基于LabVIEW圖形化的編程方式直接簡(jiǎn)便，使得程序更加簡(jiǎn)潔，降低程序的開(kāi)發(fā)難度，減少程序的開(kāi)發(fā)時(shí)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(yǔ)
介紹在LabVIEW平臺下設計應變測量系統的方法。LabVIEW在測試測量領(lǐng)域有著(zhù)卓越的優(yōu)勢，是儀器開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的一個(gè)新的發(fā)展方向。該文給出了它的一個(gè)簡(jiǎn)單應用，實(shí)現了對應力應變信號的實(shí)時(shí)數據采集和檢測。
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