土木結構應變試驗IMP3595數據採集系統

2020-11-22 中國教育裝備採購網

　　IMP數據採集系統一般是由數據採集板（IMP3595）、數據採集儀、計算機和現場傳感器組成。系統具備以下特點：

　　l分布式測量

　　測量設備可布置在被測點附近，降低了外部幹擾的影響；

　　S網絡，減少了測量導線，方便接線工作；

　　採用模塊化設計，組網便捷，方便擴展，測點數量多少靈活。

　　l採集精度高

　　IMP採集板使用了16位模數轉換器，具有較高的測量精度。以直流電壓測量為例，其測量範圍可以從1μV到120V，精度可達0.01％×讀數±0.01％×滿量程。

　　l抗幹擾性能

　　採用雙積分A/D採樣技術，具有硬體結構上的抗幹擾能力；

　　獨特雙恆流源技術，極大地消除平衡和靈敏度控制帶來的幹擾；

　　共模抑制比大於140db、串模抑制比大於60db；

　　採集通道之間有承受過壓500V的能力、過載保護電壓(連續)為50V。

　　l獨特的應變測量

　　採用雙恆流源技術，省去了通常在應變測量中所必需的平衡和靈敏度控制，也無須專門 的電壓調節。此外，雙恆流測量的最大優點在於克服了常規電壓平衡法中由於橋源引線電阻變化所造成的測量誤差，適於引線較長時的應變測量。此外，雙恆流法允許採用三線制，這種方式尤其對於鉑電阻的輸出引線很長時極為方便，既能有效克服長線引入的誤差又節省電纜費用。

　　l其他方面特點

　　平均無故障時間符合MIL217E標準，為106,000小時；

　　系統工作環境防護等級滿足IP55標準所規定的條件；

　　環境溫度限制(最低/最高) -20℃～85℃。

　　l軟體特點

　　基於COM架構的設計思路、組態形式；

　　三層結構，保證數據安全與穩定、實時數據查看，可與EXCEL無縫連接；

　　標準化的傳感器校驗信息管理與修正計算，應變測量一鍵平衡；

　　測量數據工程值與測量值可做實時四則運算

　　虛擬測點計算量的設置支持用戶自定義公式。

　　數據採集板35951B

　　1、性能指標

通道數

10

通道切換方式

固態繼電器，六端輸入

輸入阻抗

>10GΩ

直流電壓測量

0~±2V

電阻測量（3端或4端）

0~±2.5KΩ

熱電阻測量（3端或4端）

PT100

應變測量

1/4橋、半橋、全橋

最大輸入電壓

±14V

過載保護電壓(連續)

50V

通道間隔離電壓

200V

IMP板間最大共模電壓

500V

平均無故障時間(MIL217E計算)

106,000h(IMP)

A/D轉換解析度

16位

　　2、直流電壓測量

　　測量範圍為0～2V，最小解析度為1μV，可選自動量程或指定量程，其測量指標如下表所列。如果接35953D(降壓連接器)，那麼要外加「100μV+0.04%讀數」的誤差。

　　直流電壓測量指標(積分時間20ms/16.67ms)

量程

滿刻度

靈敏度

測量誤差範圍

20mV

22.000

1μV

±【0.02%讀數＋5μV】

200mV

220.000

10μV

±【0.02%讀數＋0.01%滿刻度】

2V

2.2000

100μV

±【0.01%讀數＋0.01%滿刻度】

　　3、電阻測量及鉑電阻測量

　　電阻值的測量範圍在0—2.5kΩ,最大靈敏度為1.25mΩ，測量結果直接以真歐姆值返回主機其指標參見如下：

　　電阻測量及鉑電阻（100Ω測溫）

量程

靈敏度

測量誤差範圍

25Ω

250Ω

205kΩ

1.25mΩ

12.5mΩ

0.125Ω

+-【0.03%+6mΩ】

+-【0.03%讀數+0.01%滿刻度】

+-【0.02%讀數+0.01%滿刻度】

-200—490℃

490—600℃

0.1℃

0.1℃

<0.4℃

<1.2℃

　　4、獨特的應變測量

　　使用35951B板的內部橋路進行應變測量時，可採用1/2橋，1/4橋，全橋和三線四種連接方式，測量範圍為0-10000微應變，激勵電流有四種：0.8mA、4mA、1.6mA和8mA。測試指標如表2所示，其中重複性指標是指採用120Ω應變片，應變係數為2時，在溫度不變條件下的測量重複性。

　　應變測試指標

橋路類型

靈敏度ue

測量誤差範圍

重複性ue

1/4橋（4mA電流單應變片）

1.0

+-【0.06%讀數+14µε】

10

1/2橋（4mA電流單應變片）

1.0

+-【0.06%讀數+8µε】

4

全橋（8mA電流雙應變片）

1.0

+-【0.06%讀數+6µε】

2

　　數據採集板35951C

　　1、性能指標

通道數

20

通道切換方式

舌簧管繼電器，三端輸入

舌簧管繼電器壽命

>1 0000 0000次操作

最大測量信號

±12V

最大輸入電壓

±14V

過載保護電壓(連續)

50V

通道間隔離電壓

200V

IMP板間最大共模電壓

500V

平均無故障時間(MIL217E計算)

64,000h(IMP) 69,000h(IMC)

直流電壓測量(不帶可選連接器)

0～±12V

直流電流測量(默認取樣電阻為100Ω)

0～20mA

可測熱電偶的類型

B，E，J，K，N，T，R，S

熱電偶開路檢測

可編程

重量

5Kg以下

　　2、抗幹擾度

幹擾類型

積分時間20ms/16.67ms

積分時間5ms/4.17ms/1.25ms/1.04ms

普通模式時

50

或60Hz±0.1%

＞60dB

＞0dB

共模幹擾時

直流

50或60Hz±0.1%

＞140dB

＞140dB

＞80dB

　　3、直流電壓測量

　　測量範圍為0～12V，最小解析度為1μV，可選自動量程或指定量程，其測量指標如下表所列。如果接35953D(降壓連接器)，那麼要外加「100μV+0.04%讀數」的誤差。

　　直流電壓測量指標(積分時間20ms/16.67ms)

量程

滿刻度

靈敏度

測量誤差範圍

20mV

22.000

1μV

±[0.02%讀數＋5μV]

200mV

220.000

10μV

±[0.02%讀數＋0.01%滿刻度]

2V

2.2000

100μV

±[0.01%讀數＋0.01%滿刻度]

12V

12.000

1mV

±[0.05%讀數＋0.01%滿刻度]

　　4、直流電流測量

　　進行直流電流測量時要求在連接器內輸入端並接適當的取樣電阻，如其阻值不等於100Ω，則測量出的電流值應在主機內進行換算，其換算關係如下：　　

　　直流電流測量指標

量程(取樣電阻為100Ω)

0～20ｍＡ

靈敏度(取樣電阻為100Ω)

10ｎＡ

測量誤差

直流電壓測量誤差＋取樣電阻誤差＋洩漏電流誤差

　　5、獨特的溫度測量

　　可直接接入B、E、J、K、N、T、R、S八種類型的標準熱電偶信號，其內部固化程序按照IEC 584標準進行線性化處理和單位換算，可選擇內部自動溫度補償和外部標準冷端溫度補償，還可進行熱電偶斷線等故障檢查。採用IMP內部熱敏電阻測量環境溫度作為冷端補償時，實測溫度誤差小於0.4℃(-15～+60℃)。

序號

設備名稱

規格/型號

備註

1

計算機



2

應變測量採集板

IMP3595 1B

全橋、半橋、1/4橋

3

電壓電流測量採集板

IMP3595 1C

加載機反饋值顯示

4

數據採集儀

EIC-400

數據顯示，數據存儲

5

S-net通訊電纜

S-net

根據實驗要求配置長度

6

傳感器連接線

5m、10m、15m、20m、30m、50m、100m/根

BNC一端公頭，一端母頭

7

直流電源

專用定製

給採集板和傳感器供電

8

位移計



9

應變片



10

系統軟體V8.0

免費升級


　　主要設備及輔助組成

　　該系統廣泛應用土木橋梁結構疲勞健康診斷、土木工程結構加載試驗測試、鋼（砼）結構加載試驗測試、振動位移測試、應力應變臺架測試等，在高校土木工程結構試驗數據採集分析方面獲得廣泛應用，並受到用戶一致好評。

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