其中莽入，信號(hào)調(diào)理電路包括信號(hào)放大和濾波淀爆，其作用是對(duì)信號(hào)進(jìn)行必要的調(diào)理。如果選用NI公司具有信號(hào)調(diào)理模塊的數(shù)據(jù)采集卡押棋，則不必再另外設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)理電路余源。本文選用LabJack公司的U12數(shù)據(jù)采集卡作為數(shù)據(jù)采集設(shè)備，設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)理電路范益。

　　2 應(yīng)變片選用——BP型半導(dǎo)體應(yīng)變片

　　BP 型半導(dǎo)體應(yīng)變片可用于應(yīng)力測(cè)量和應(yīng)力分析天枣，并作為各種傳感器的力-電轉(zhuǎn)換元件。它們具有靈敏度高(比金屬應(yīng)變片大50～100倍左右)虫犀，機(jī)械滯后小袖指，體積小，耗電少等優(yōu)點(diǎn)证莺。其高的靈敏度使輸出信號(hào)電平增大幾十倍熟什，所以不必采用放大器而直接用電壓表或示波器等簡(jiǎn)單儀表就可以直接記錄測(cè)量結(jié)果，因而使得測(cè)量?jī)x表大為簡(jiǎn)化猜旬；再加上它的機(jī)械滯后小脆栋，可以測(cè)量靜態(tài)應(yīng)變、低頻應(yīng)變等洒擦，在許多新技術(shù)中筹吐，如火箭、導(dǎo)彈秘遏、飛機(jī)等制造工業(yè)及遙測(cè)系統(tǒng)中，半導(dǎo)體應(yīng)變片具有獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值嘉竟。

　　BP-6-120型半導(dǎo)體應(yīng)變片技術(shù)參數(shù)：

　　硅絲尺寸為6mm×0．4 mm×0．05 mm邦危；基底尺寸為10 mm x 6 mm；靈敏系數(shù)120舍扰；電阻溫度系數(shù)小于0．2％倦蚪；靈敏度溫度系數(shù)小于0．16％希坚；允許工作電流25 mA；允許最大應(yīng)變2 000με陵且；極限工作溫度100℃裁僧。

　　3 信號(hào)濾波電路

　　從應(yīng)變片組成的電橋電路中出來(lái)的電壓信號(hào)通常會(huì)伴隨著噪聲、振動(dòng)等于擾垃准，為了得到較為準(zhǔn)確的低頻應(yīng)變信號(hào)智榆，在將采集到的應(yīng)變信號(hào)送到計(jì)算機(jī)之前，需要進(jìn)行濾波處理儿趋。雙二階環(huán)濾波電路利用兩個(gè)以上的加法器档低、積分器等組成的運(yùn)算放大電路，根據(jù)要求的傳遞函數(shù)蛔乖，引入適當(dāng)?shù)姆答佀蟮椋瑯?gòu)成濾波電路。其突出特點(diǎn)是電路靈敏度低赃剂，特性非常穩(wěn)定蜜雏，并可實(shí)現(xiàn)多種濾波功能，這里使用低通濾波淑停。具體電路如圖3所示孝摘。

　　構(gòu)成低頻濾波器時(shí)，電路固有頻率和通帶增益如下：

　　4．1 電阻片的溫度效應(yīng)

　　電阻片由金屬材料制成泞驴，它的阻值隨著溫度的變化也將產(chǎn)生變化牢裳。另外，由于試件和電阻材片的線性膨脹系數(shù)不同叶沛，從而會(huì)使電阻片的阻值發(fā)生變化蒲讯。溫度變化引起的電阻變化是客觀存在的，但不希望在測(cè)量結(jié)果中反映出來(lái)灰署。

　　4．2 溫度補(bǔ)償

　　作為測(cè)量電橋的四個(gè)臂判帮，當(dāng)稱重時(shí)受到負(fù)載F的作用后，R1溉箕，R2受拉伸阻值增加晦墙，R3，R4受壓縮阻值下降肴茄，四個(gè)應(yīng)變片組成差動(dòng)電橋晌畅，輸出特性的線性度好，并且還具有溫度補(bǔ)償作用寡痰。輸出應(yīng)變信號(hào)電壓為：

　　式中：ε1抗楔，ε2，ε3拦坠，ε4分別為各橋臂應(yīng)變片感受的應(yīng)變量连躏；εT為各應(yīng)變片隨溫度變化所產(chǎn)生的應(yīng)變量朵椿。

　　4．3 橋路預(yù)調(diào)零點(diǎn)

　　為測(cè)量方便起見(jiàn)，在試件變形前怠义，要求電橋起始輸出電壓等于零俭宁，即U0=0。要挑選完全一樣的電橋電阻是很困難的陷母，可以采取在電橋上調(diào)零的措施來(lái)達(dá)到使其平衡的目的贷营。這里采用并聯(lián)電阻法，如圖4所示逾辕。調(diào)整電位器Ra财调，使R3，R4上并聯(lián)的電阻得到調(diào)整煮沸，以達(dá)到調(diào)零的作用兔触。

　　5 測(cè)量系統(tǒng)硬件組成和軟件設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)硬件部分主要包括雙孔梁、BP-6-120型半導(dǎo)體應(yīng)變片腾枣、全橋電路审炬、通用PC機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡跨跨、信號(hào)調(diào)理電路潮峦。利用NI公司的LabVIEW 8.0軟件作為程序設(shè)計(jì)編譯環(huán)境和工具。

　　本系統(tǒng)選用較簡(jiǎn)單的測(cè)量程序流程勇婴，如圖5所示忱嘹。

　　啟動(dòng)應(yīng)用程序，輸入相關(guān)測(cè)試參數(shù)和采樣數(shù)據(jù)存放路徑耕渴，點(diǎn)擊“采集數(shù)據(jù)”開(kāi)始拘悦，進(jìn)行應(yīng)變量的采集，點(diǎn)擊處理數(shù)據(jù)橱脸，程序?qū)λ蓸訑?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理础米，得出在力F作用下的應(yīng)變值。圖6所示為雙孔梁應(yīng)變測(cè)量實(shí)驗(yàn)前面板添诉。

　　　　基于LabVIEW圖形化的編程方式直接簡(jiǎn)便屁桑，使得程序更加簡(jiǎn)潔，降低程序的開(kāi)發(fā)難度栏赴，減少程序的開(kāi)發(fā)時(shí)間蘑斧。本軟件設(shè)計(jì)主要完成應(yīng)變信號(hào)數(shù)據(jù)的采集、管理卢操、處理分析與結(jié)果輸出等堡喳。程序設(shè)計(jì)框圖如圖7所示。

　　6 結(jié) 語(yǔ)

　　介紹在LabVIEW平臺(tái)下設(shè)計(jì)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)的方法绍堪。LabVIEW在測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域有著卓越的優(yōu)勢(shì)勇湃，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(yīng)用璃疫，實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)力應(yīng)變信號(hào)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和檢測(cè)迅忙。（源自百度空間）