橋梁結(jié)構(gòu)試驗測試系統(tǒng)設(shè)計-在線瀏覽
2025-05-12 04:46本頁面
【正文】 獻一、測試系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)指標、測試系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)指標1 測量參數(shù)A. 測試主推力 F： 0~150KN；B. 加速度 a1： 0~200g； a2： 0~400g；a3: 0~1000g。 C. 測試位移 W１： 0~10mm。2 測試系統(tǒng)精度要求： %3 采集通道。計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計。二、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計分析 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)概述計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS，Data Acquisition System）是計算機技術(shù)與傳統(tǒng)的測試技術(shù)相互結(jié)合而產(chǎn)生的自動測試技術(shù)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)兩部分，能完成對信號的采集、轉(zhuǎn)換、處理等功能。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方案分析數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計方案主要有以下三種：單片機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)磁帶機單片機系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換器放大器傳感器 單片機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，使用靈活，應(yīng)用廣泛缺點：擴展性能差，存儲、顯示、數(shù)據(jù)處理功能差“計算機+A/D轉(zhuǎn)換器”組合型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)磁帶機計算機A/D轉(zhuǎn)換器放大器傳感器 “計算機+A/D轉(zhuǎn)換器”組合型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖 優(yōu)點：擴展性好，價格適中，測試通道多缺點：采集程序需自行開發(fā)整機行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)磁帶機動態(tài)測試分析儀放大器傳感器 整機行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖 其中動態(tài)測試分析儀是A/D（或A/D D/A）采集卡，計算機和軟件的組合體。 經(jīng)過分析，采用單片機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠達到設(shè)計要求，同時單片機測試系統(tǒng)還具有結(jié)構(gòu)簡單、使用靈活、價格低廉的優(yōu)點，而且這些優(yōu)點對于室外環(huán)境下的測試是十分明顯的。 綜上分析，此數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用方案2——“計算機+A/D轉(zhuǎn)換器”組合型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。因為，要檢測某種物理量，有多種傳感器可供選擇。 還應(yīng)注意在多參數(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，應(yīng)盡量選用同一類型的傳感器，這樣就能大大簡化放大電路的設(shè)計。選擇的原則是： A：一般性檢測：Pmax ≥（~）Px B:實驗研究性測量：Pmax ≥ (2~3)Px C:控制信號檢測：Pmax ≥ （~2）Px 3頻率響應(yīng)特性 傳感器的頻率響應(yīng)范圍必須覆蓋被檢測信號的帶寬，確保被測信號的頻率范圍內(nèi)所得的測試結(jié)果不失真。在工程檢測和控制系統(tǒng)中，常用的傳感器如利用光電效應(yīng)，壓電效應(yīng)等類型的傳感器，其響應(yīng)的速度快，能檢測的信號頻率范圍較寬，而結(jié)構(gòu)型傳感器如電感式，電容式，電磁式，電阻應(yīng)變式等，由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響，固有頻率較低，可測信號的頻率通常小于5KHz。 Fg：傳感器的工作頻率 4穩(wěn)定性與可靠性傳感器在使用一段時間后，其性能不發(fā)生變化的特性被稱為穩(wěn)定性；在不同的環(huán)境和使用條件下，其性能不發(fā)生變化的特性稱為可靠性。例如，測量噴氣式發(fā)動機的內(nèi)壓力，就應(yīng)該選擇耐高溫，耐沖擊，耐振動的壓力傳感器，在溫度變化較大的場合使用應(yīng)變式傳感器，就應(yīng)該考慮溫度的補償保護問題，在環(huán)境較差時，應(yīng)選擇抗干擾能力較強的應(yīng)變式傳感器，同時應(yīng)考慮屏蔽保護的問題，在振動測試中，應(yīng)選擇壓電式傳感器，它的體積小，重量輕，不易對被測對象產(chǎn)生影響。傳感器的精度越高，價格越貴，選擇時應(yīng)在滿足同一測量精度要求的情況下選擇比較便宜簡單的。具體選擇原則是： （1）應(yīng)變式或電阻型傳感器 應(yīng)選擇動態(tài)電阻應(yīng)變儀，信號調(diào)節(jié)器，應(yīng)變放大器，自動校準放大器等。主要有BZ2202系列（手動、自動：1路、2路）、YE38（KD600）系列、YB系列，一般放大倍數(shù)為0—1000，頻率為10K—150KHz，%%。具體型號可參考《電荷放大器使用手冊》。根據(jù)具體的檢測與控制精度要求，選擇相應(yīng)型號的交流放大器。（4）熱電偶式器 應(yīng)選用直流電壓放大器（5）光電式式傳感器應(yīng)選擇相應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換器，根據(jù)具體的檢測與控制精度要求，選擇相應(yīng)的配套光電放大器；也可用三極管（9013等）組成開關(guān)電路。16位板(3) A/D轉(zhuǎn)換器的通道數(shù) 2路，4路，6路，8路16路。 D 采集精度 根據(jù)測試系統(tǒng)的精度要求選擇轉(zhuǎn)換板。%,%,%,%。磁帶上記錄的是模擬電壓量。（1）磁帶機記錄： 型號：TEAK DX2000 精度：%
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