【正文】 準電阻，兩個應(yīng)變片同時參與測量，即兩個工作片。全橋指:四個橋臂都由應(yīng)變片組成，且都產(chǎn)生適當(dāng)?shù)碾娮枳兓?。其中?/2橋和全橋為差動電橋，可消除非線性誤差。由于產(chǎn)生非線性原因之一是工作過程中通過橋臂電流不恒定，因此，有時用恒流源供電，這樣比用恒壓源供電時的非線性誤差小一倍。測量中還應(yīng)該注意溫度誤差對測量結(jié)果的影響。溫度誤差產(chǎn)生的原因有兩點:（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。我們采用最簡單的解決溫度誤差影響的辦法，就是采用溫度自補償型的應(yīng)變片。試驗中，應(yīng)變信號連接到應(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)變測量元件與動態(tài)應(yīng)變儀連接的橋梁。試驗中，應(yīng)變信號連接到應(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)變測量元件與動態(tài)應(yīng)變儀連接的橋梁。下面介紹橋盒內(nèi)部的連接方法: ,圖中八個圈代表八個接線柱，電阻R1,R2,R3為放在橋盒內(nèi)的120Ω精密線繞電阻，作為輔助組橋用。A1,A2為測量電橋相對的兩個臂，D1,D2也為測量電橋相對的兩個臂，它們組成橋路。試驗中我們采用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總線規(guī)范，通過程序控制可進行通道設(shè)置、信號輸出方式選擇、觸發(fā)方式選擇和采樣設(shè)置。滿量程電壓可為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。 校準實驗校準實驗過程簡介:先由1000MPa活塞壓力計給定一定預(yù)壓力值(通過更換活塞式壓力計的砝碼得到所需壓力)，此時傳感器感受到高靜壓，然后利用子彈撞擊Hopkinson桿(改變子彈的長度得到不同脈寬的準δ信號)產(chǎn)生一定值的動態(tài)壓力，Hopkinson桿上貼的應(yīng)變片可用來獲得激勵信號，選用高精度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將應(yīng)變信號和傳感器信號采集到。多次實驗后，處理數(shù)據(jù)可得到傳感器的動態(tài)頻率響應(yīng)特性曲線。改變實驗條件可實現(xiàn)不同脈寬不同壓力值下的校準。本校準裝置可校準的壓力值高，校準頻率可嚴格達到零頻，實驗過程安全，不會破壞傳感器。 實驗中去除噪聲的方法 實驗中發(fā)現(xiàn):每次采集的信號都會有噪聲，分析原因為地回路干擾。在傳感器中，如果同一根接地導(dǎo)線兩端不在同一地點接地，在負載不平衡或有其它因素影響時，會使中線兩端電位不等于零，就會在大地、導(dǎo)體和電源之間形成環(huán)路。這個地環(huán)路的電流會產(chǎn)生干擾現(xiàn)象，引起傳感器信號出錯，這是地線產(chǎn)生的干擾。地回路干擾是由于測量電路接地點多于一個引起的，在振動測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保證一端接地，因為這會降低連接強度和剛度，使測量系統(tǒng)的工作頻帶降低。沖擊測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)成一個接地點(外殼隔地的傳感器除外)，與放大器接地點構(gòu)成回路。地回路干擾可為直流可為交流。若為直流，則在此干擾電場作用下，電纜在沖擊時產(chǎn)生的抖動會轉(zhuǎn)變成電脈沖干擾信號。這是因為抖動相當(dāng)于瞬間電容變化dc，在該電場E中便會產(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，但要注意這時仍會有部分高頻干擾通過外殼對地電容耦合引入。放大器一端浮地也是一種解決辦法，但它僅能隔離直流，交流干擾仍可通過放大器與地間的分布電容傳入，不過量級有限。當(dāng)然整個測量系統(tǒng)浮地也是可行的，可是此時屏蔽完全失去作用，因而測量系統(tǒng)對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抑制掉。 數(shù)據(jù)處理軟件簡單介紹 MATLAB是由MathWorks公司十1984年推出的一套數(shù)值計算軟件，分為總包和若干個工具箱，可以實現(xiàn)數(shù)值分析、優(yōu)化、統(tǒng)計、偏微分方程數(shù)值解、自動控制、信號處理、圖像處理等若干個領(lǐng)域的計算和圖形顯示功能。它將不同數(shù)學(xué)分支的算法以函數(shù)的形式分類成庫，使用時直接調(diào)用這些函數(shù)并賦予實際參數(shù)就可以解決問題，快速而且準確。應(yīng)用MATLAB這一數(shù)學(xué)計算和系統(tǒng)仿真的強大工具，可以使科學(xué)研究的效率得以成百倍的提高。MATLAB具有獨特的優(yōu)勢，（1）它是一種跨平臺的、超高級的數(shù)學(xué)語言；（2）計算精度很高，具有強大的繪圖功能；（3）具有串口操作、聲音輸入輸出等硬件操控能（4）簡單易學(xué)，代碼短小高效；（5）具有可擴展性能。5 全文總結(jié)與展望對高壓測試系統(tǒng)進行壓力動態(tài)校準時要考慮的主要問題是校準裝置是否能完全激發(fā)測試系統(tǒng)的所有模態(tài)，從而準確得到高壓測試系統(tǒng)的動態(tài)特性。自20世紀70年代以來，壓力動態(tài)校準裝置層出不窮，相應(yīng)的壓力動態(tài)校準方法也是舉不勝舉。然而對于高壓、高頻測試系統(tǒng)的校準還沒有較好的可行方法。在“高壓動態(tài)校準理論與方法研究”中提出，利用高壓氣體激波管和快速閥門裝置在頻率范圍及壓力范圍方面互補特性，通過將兩裝置對同一測壓系統(tǒng)進行動態(tài)校準獲得的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合，建立高壓測量系統(tǒng)在更寬頻率和壓力范圍內(nèi)的數(shù)學(xué)模型，從而得到高壓測量系統(tǒng)在高頻、高壓下的動態(tài)特性。另一方面就是要研制一種能準確測量高壓測試系統(tǒng)從零頻到高頻動態(tài)特性的校準裝置，從而對理論進行實驗論證。針對上述要求，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態(tài)校準方法。通過對動態(tài)校準的分析，針對各種動態(tài)校準方法的特點，提出采用準δ脈沖校準法對系統(tǒng)進行動態(tài)校準。根據(jù)該方法的特點及不足，提出了校準裝置的設(shè)計方案。本文通過理論研究，預(yù)壓裝置的施加避免了反向削頂現(xiàn)象的出現(xiàn)，對傳感器起到了一定的保護作用，同時為校準測試系統(tǒng)動態(tài)非線性提供了可行方案:提出了變截面壓桿模型，且通過對壓桿的有限差分數(shù)值分析，得到了優(yōu)化的傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)，延長了傳感器測量時間，提高了測量精度，基本上滿足了設(shè)計要求。但由于時間的限制，使得本論文還存在一些不足之處。本文在進行壓桿結(jié)構(gòu)分析時，提出的模型尺寸只針對本系統(tǒng)而言，也只是定性的給出了比較方式，普遍性不強，因而阻礙了精度的進一步提高。傳感器的安裝工藝及安裝方式還有待進一步優(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，由于時間的關(guān)系，實驗還未能進行。因此，理論的正確性還有待進一步的論證。參考文獻[1]潘德恒，路宏年，王曙光。高壓傳感器的準 ，1991,02（1）：72～77.[2], Means of Dynamic Calibration for pressure Transducers, Workshop on the measurement of Transient pressure and Temperature, Gaithersburg , Mariland,2223 April 1991. 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