原创便携式多通道应力、应变的测量方案

 2008-5-15 23:52  3466 6 6 分类: 测试测量

应用NI的虚拟仪器技术实现了被测物理量为载荷重力或拉力的现场测试和计量。有关应变测量的基本工作原理请参考下面的链接：

http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/3642

http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/4176

便携式多通道应力、应变测量仪的原理方框图见图1。

图1便携式多通道应力、应变测量仪的原理方框图

现场便携式测量有些特殊的要求：

1、环境温度：0-55C

2、抗振动、抗冲击、电磁兼容性好

3、体积小、重量轻、携带方便

4、尽可能的简化供电电源、信号调理等单元

5、可实现多通道、动态测试分析

6、测量数据自动记录、分析、保存

NI公司的C系列模块NI 9219和NI 9237基本可满足上述要求。

图2 NI 9219多功能四通道测量模块、NI 9237四通道应变测量模块

这两种模块各自有不同的特点：

NI 9219适合于静态应力、应变的测量。它本身是一个多功能测量模块。

NI 9237适合于动态应力、应变的测量。应变、应力测量专用模块。

二者在应用于应变和应力测量的不同之处，请看下面的链接：在应变测试中使用NI 9237比使用NI 9219的优势在哪里？

实际上，图2所示的仅为两种可进行应变、应力测量模块，但是这两个模块是不能单独使用的，必须与NI的其它部件相配合才能实现便携式应变、应力测量。根据实际测量的需要基本上可以有三种方案可供选择。

第一种：用于CompactRIO嵌入式实时系统平台

NI CompactRIO 是一种小巧而坚固的工业化控制和采集系统，采用可重新配置I/O (reconfigurable I/O，缩写为RIO) FPGA技术实现超高性能和可自定义功能。NI CompactRIO包含一个实时控制器与可重新配置的FPGA芯片，适用于可靠的独立嵌入式或分布式应用系统；还包含热插拔工业I/O模块，内置可直接和传感器/调节器连接的信号调理。因为CompactRIO 具有低成本开放性架构，用户可以轻松访问到底层的硬件设备。而且，CompactRIO嵌入式系统可以使用高效的LabVIEW 图形化编程工具进行快速开发。利用NI CompactRIO，您可以快速建立嵌入式控制和采集系统，而且该系统的工作性能和优化特性可与专门定制设计的硬件电路媲美。有关更详细的介绍请看：NI CompactRIO技术白皮书

图3用于CompactRIO嵌入式实时系统平台

第二种：用于cDAQ测量系统平台（USB接口）

NI CompactDAQ硬件为各种传感器提供了简单方便的即插即用USB连接，以及工作台、现场和生产线上的电子测量方案。NI CompactDAQ集易用性、低价位和模块化仪器的灵活性等优点于一身，在精小便携、简单易用、低价位的系统中实现快速精确的测量应用。有关更详细的内容请看：NI CompactDAQ概述

图4用于cDAQ测量系统平台（USB接口）

第三种：基于USB接口的测量模块

NI为扩展C系列模块的应用，提供了一种USB接口的扩展盒NI USB-9162。基于USB的NI USB-9162 C系列单模块外盒，为NI C系列模块，提供了低通道数、低价位且极为便携的解决方案。除独立应用之外，用户能够将NI USB-9162部署为适用于更大系统的调试设备。详细介绍请见：NI USB C系列模块外盒（NI USB-9162）。