【正文】 準(zhǔn)電阻，兩個(gè)應(yīng)變片同時(shí)參與測(cè)量，即兩個(gè)工作片。全橋指:四個(gè)橋臂都由應(yīng)變片組成，且都產(chǎn)生適當(dāng)?shù)碾娮枳兓?。其中?/2橋和全橋?yàn)椴顒?dòng)電橋，可消除非線(xiàn)性誤差。由于產(chǎn)生非線(xiàn)性原因之一是工作過(guò)程中通過(guò)橋臂電流不恒定，因此，有時(shí)用恒流源供電，這樣比用恒壓源供電時(shí)的非線(xiàn)性誤差小一倍。測(cè)量中還應(yīng)該注意溫度誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。溫度誤差產(chǎn)生的原因有兩點(diǎn):（1）溫度變化引起應(yīng)變片敏感柵電阻變化而產(chǎn)生附加應(yīng)變。（2）試件材料與敏感柵材料的線(xiàn)膨脹系數(shù)不同，使應(yīng)變片產(chǎn)生附加應(yīng)變。我們采用最簡(jiǎn)單的解決溫度誤差影響的辦法，就是采用溫度自補(bǔ)償型的應(yīng)變片。試驗(yàn)中，應(yīng)變信號(hào)連接到應(yīng)變儀上，與應(yīng)變儀配套使用的是應(yīng)變橋盒，橋盒是應(yīng)變測(cè)量元件與動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀連接的橋梁。試驗(yàn)中，應(yīng)變信號(hào)連接到應(yīng)變儀上，與應(yīng)變儀配套使用的是應(yīng)變橋盒，橋盒是應(yīng)變測(cè)量元件與動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀連接的橋梁。下面介紹橋盒內(nèi)部的連接方法: ,圖中八個(gè)圈代表八個(gè)接線(xiàn)柱，電阻R1,R2,R3為放在橋盒內(nèi)的120Ω精密線(xiàn)繞電阻，作為輔助組橋用。A1,A2為測(cè)量電橋相對(duì)的兩個(gè)臂，D1,D2也為測(cè)量電橋相對(duì)的兩個(gè)臂，它們組成橋路。試驗(yàn)中我們采用1/4橋的接法。,圖中R1, R2, R4為固定阻值的電阻，R3為應(yīng)變片，這種接法的輸出電壓為： UL=UEΔR3/4R3=UEkε/4 其中k是應(yīng)變片靈敏度，ε是應(yīng)變值。但一般橋路連接的應(yīng)變儀有放大功能，設(shè)放大倍數(shù)為k0，則應(yīng)變儀輸出為： U0=k0UL=k0UEkε/2 ε=2U0/k*k0*UE 橋盒內(nèi)部圖由四通道DM3001A24數(shù)據(jù)采集模塊構(gòu)成。該數(shù)采模塊符合VXI總線(xiàn)規(guī)范，通過(guò)程序控制可進(jìn)行通道設(shè)置、信號(hào)輸出方式選擇、觸發(fā)方式選擇和采樣設(shè)置。滿(mǎn)量程電壓可為100mV, 200mV, 5OOmV, 1V, 2V, 5V和lOV，～40MHz范圍內(nèi)選擇，觸發(fā)電平+lOV（10V），采用上升、下降或是任意觸發(fā)方式。 校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)介:先由1000MPa活塞壓力計(jì)給定一定預(yù)壓力值(通過(guò)更換活塞式壓力計(jì)的砝碼得到所需壓力)，此時(shí)傳感器感受到高靜壓，然后利用子彈撞擊Hopkinson桿(改變子彈的長(zhǎng)度得到不同脈寬的準(zhǔn)δ信號(hào))產(chǎn)生一定值的動(dòng)態(tài)壓力，Hopkinson桿上貼的應(yīng)變片可用來(lái)獲得激勵(lì)信號(hào)，選用高精度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將應(yīng)變信號(hào)和傳感器信號(hào)采集到。多次實(shí)驗(yàn)后，處理數(shù)據(jù)可得到傳感器的動(dòng)態(tài)頻率響應(yīng)特性曲線(xiàn)。改變實(shí)驗(yàn)條件可實(shí)現(xiàn)不同脈寬不同壓力值下的校準(zhǔn)。本校準(zhǔn)裝置可校準(zhǔn)的壓力值高，校準(zhǔn)頻率可嚴(yán)格達(dá)到零頻，實(shí)驗(yàn)過(guò)程安全，不會(huì)破壞傳感器。 實(shí)驗(yàn)中去除噪聲的方法 實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):每次采集的信號(hào)都會(huì)有噪聲，分析原因?yàn)榈鼗芈犯蓴_。在傳感器中，如果同一根接地導(dǎo)線(xiàn)兩端不在同一地點(diǎn)接地，在負(fù)載不平衡或有其它因素影響時(shí)，會(huì)使中線(xiàn)兩端電位不等于零，就會(huì)在大地、導(dǎo)體和電源之間形成環(huán)路。這個(gè)地環(huán)路的電流會(huì)產(chǎn)生干擾現(xiàn)象，引起傳感器信號(hào)出錯(cuò)，這是地線(xiàn)產(chǎn)生的干擾。地回路干擾是由于測(cè)量電路接地點(diǎn)多于一個(gè)引起的，在振動(dòng)測(cè)量中解決的辦法是在傳感器的一端設(shè)法絕緣。由于沖擊測(cè)量的頻帶寬且幅值高，所以一般不希望增加絕緣安裝墊或使用絕緣螺栓的辦法來(lái)保證一端接地，因?yàn)檫@會(huì)降低連接強(qiáng)度和剛度，使測(cè)量系統(tǒng)的工作頻帶降低。沖擊測(cè)量通常采用鋼制螺栓直接固定傳感器于試件上，這就必然構(gòu)成一個(gè)接地點(diǎn)(外殼隔地的傳感器除外)，與放大器接地點(diǎn)構(gòu)成回路。地回路干擾可為直流可為交流。若為直流，則在此干擾電場(chǎng)作用下，電纜在沖擊時(shí)產(chǎn)生的抖動(dòng)會(huì)轉(zhuǎn)變成電脈沖干擾信號(hào)。這是因?yàn)槎秳?dòng)相當(dāng)于瞬間電容變化dc，在該電場(chǎng)E中便會(huì)產(chǎn)生dQ=E*dc的電荷變化使結(jié)果失真，甚至使放大器飽和。在此情況下可選用外殼絕緣的傳感器，但要注意這時(shí)仍會(huì)有部分高頻干擾通過(guò)外殼對(duì)地電容耦合引入。放大器一端浮地也是一種解決辦法，但它僅能隔離直流，交流干擾仍可通過(guò)放大器與地間的分布電容傳入，不過(guò)量級(jí)有限。當(dāng)然整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)浮地也是可行的，可是此時(shí)屏蔽完全失去作用，因而測(cè)量系統(tǒng)對(duì)使用同一電源的其它設(shè)備上的干擾十分敏感，往往有電源頻率干擾出現(xiàn)。對(duì)于頻噪聲也可以采用濾波消除耦合的方法，采用不同形式的濾波器把不需要的干擾信號(hào)抑制掉。 數(shù)據(jù)處理軟件簡(jiǎn)單介紹 MATLAB是由MathWorks公司十1984年推出的一套數(shù)值計(jì)算軟件，分為總包和若干個(gè)工具箱，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)值分析、優(yōu)化、統(tǒng)計(jì)、偏微分方程數(shù)值解、自動(dòng)控制、信號(hào)處理、圖像處理等若干個(gè)領(lǐng)域的計(jì)算和圖形顯示功能。它將不同數(shù)學(xué)分支的算法以函數(shù)的形式分類(lèi)成庫(kù)，使用時(shí)直接調(diào)用這些函數(shù)并賦予實(shí)際參數(shù)就可以解決問(wèn)題，快速而且準(zhǔn)確。應(yīng)用MATLAB這一數(shù)學(xué)計(jì)算和系統(tǒng)仿真的強(qiáng)大工具，可以使科學(xué)研究的效率得以成百倍的提高。MATLAB具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，（1）它是一種跨平臺(tái)的、超高級(jí)的數(shù)學(xué)語(yǔ)言；（2）計(jì)算精度很高，具有強(qiáng)大的繪圖功能；（3）具有串口操作、聲音輸入輸出等硬件操控能（4）簡(jiǎn)單易學(xué)，代碼短小高效；（5）具有可擴(kuò)展性能。5 全文總結(jié)與展望對(duì)高壓測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行壓力動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問(wèn)題是校準(zhǔn)裝置是否能完全激發(fā)測(cè)試系統(tǒng)的所有模態(tài)，從而準(zhǔn)確得到高壓測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。自20世紀(jì)70年代以來(lái)，壓力動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)裝置層出不窮，相應(yīng)的壓力動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法也是舉不勝舉。然而對(duì)于高壓、高頻測(cè)試系統(tǒng)的校準(zhǔn)還沒(méi)有較好的可行方法。在“高壓動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)理論與方法研究”中提出，利用高壓氣體激波管和快速閥門(mén)裝置在頻率范圍及壓力范圍方面互補(bǔ)特性，通過(guò)將兩裝置對(duì)同一測(cè)壓系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，建立高壓測(cè)量系統(tǒng)在更寬頻率和壓力范圍內(nèi)的數(shù)學(xué)模型，從而得到高壓測(cè)量系統(tǒng)在高頻、高壓下的動(dòng)態(tài)特性。另一方面就是要研制一種能準(zhǔn)確測(cè)量高壓測(cè)試系統(tǒng)從零頻到高頻動(dòng)態(tài)特性的校準(zhǔn)裝置，從而對(duì)理論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證。針對(duì)上述要求，本文作了一定的研究，其主要工作體現(xiàn)在理論分析探討了高壓動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法。通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)的分析，針對(duì)各種動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法的特點(diǎn)，提出采用準(zhǔn)δ脈沖校準(zhǔn)法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)。根據(jù)該方法的特點(diǎn)及不足，提出了校準(zhǔn)裝置的設(shè)計(jì)方案。本文通過(guò)理論研究，預(yù)壓裝置的施加避免了反向削頂現(xiàn)象的出現(xiàn)，對(duì)傳感器起到了一定的保護(hù)作用，同時(shí)為校準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)動(dòng)態(tài)非線(xiàn)性提供了可行方案:提出了變截面壓桿模型，且通過(guò)對(duì)壓桿的有限差分?jǐn)?shù)值分析，得到了優(yōu)化的傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)，延長(zhǎng)了傳感器測(cè)量時(shí)間，提高了測(cè)量精度，基本上滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)要求。但由于時(shí)間的限制，使得本論文還存在一些不足之處。本文在進(jìn)行壓桿結(jié)構(gòu)分析時(shí)，提出的模型尺寸只針對(duì)本系統(tǒng)而言，也只是定性的給出了比較方式，普遍性不強(qiáng)，因而阻礙了精度的進(jìn)一步提高。傳感器的安裝工藝及安裝方式還有待進(jìn)一步優(yōu)化。雖然系統(tǒng)的組建和傳感器的加工己基本完成，但遺憾的是在本文完成之時(shí)，由于時(shí)間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)還未能進(jìn)行。因此，理論的正確性還有待進(jìn)一步的論證。參考文獻(xiàn)[1]潘德恒，路宏年，王曙光。高壓傳感器的準(zhǔn) 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