碰撞瞬間的撞擊力測量方法

碰撞過程的瞬態(tài)數(shù)字測量，把力傳感器和現(xiàn)代數(shù)字測量技術結合起來，用以實現(xiàn)沖擊力的時間歷程的數(shù)字測量。
 

所需設備：

1、測力傳感器
2、0-5V電壓輸出變送器
3、DAQ采集卡
4、數(shù)據(jù)采集軟件
5、三芯、四芯屏蔽線、USB連接線等附件
 

安裝步驟：

1、將測力傳感器安裝在要撞擊的位置
2、將測力傳感器的出線連接至變送器
（紅線：電源+  
  黑線：電源-  
  綠線：信號+
  白線：信號-）
3、給變送器供電：GND連接至24V電源-  供電連接至24V電源-
4、將變送器連接至采集卡
5、采集卡插入至電腦USB接口
6、電腦安裝數(shù)據(jù)采集軟件
 

原理闡述：

1）測力傳感器工作原理
電阻應變式測力傳感器是基于這樣一個原理：彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產生彈性變形，使粘貼在他表面的電阻應變片（轉換元件）也隨同產生變形，電阻應變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減?。?，再經相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號的過程。
2）0-5V電壓輸出變送器
高精度集成運算放大器是指那些失調電壓小，溫度漂移非常小，以及增益、共模抑制比非常高的運算放大器。這類運算放大器的噪聲也比較小。其中單片高精度集成運算放大器的失調電壓可小到幾微伏，溫度漂移小到幾十微伏每攝氏度。
3）DAQ采集卡
 DAQ采集卡是一款基于 USB總線的精巧型信號采集器。外形與 U 盤相似，但其內部卻集成了高速AD和復合功能的輸入輸出雙向數(shù)字接口。它能 夠采集±5V之間的單端電壓信號，采樣率高達 100Ksps，并且內置了放大器，可以由外部的 增益電阻來設置放大倍數(shù)。采集到的信號數(shù)據(jù)可以連續(xù)不斷的傳送到計算機，通過使用配套應用軟件或另行編程，可以實現(xiàn)電壓表、虛擬示波器、信號記錄儀、頻譜分析儀等多種高級 功能。
DAQ采集卡將電壓輸出變送器的電壓信號采集過來并通過AD轉換功能將電壓轉換至數(shù)字信號，并通過USB2.0高速接口與電腦通訊，DAQ采集卡的采集頻率最高可達100kHz（即每秒鐘采集10萬次），從而可以實現(xiàn)電腦采集碰撞瞬間的力值。
4）數(shù)據(jù)采集軟件
對稱重傳感器、壓力變送器、位移傳感器等各類傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集卡采集到計算機。
軟件可以設置采集頻率，最高可達100kHz?？梢詫ε鲎病⒆矒?、爆炸、等時間內的力值、壓強、扭矩值等物理量的突變進行精確的采集。
軟件根據(jù)所采集到的數(shù)據(jù)繪制時間-力值的曲線圖，以便更直觀觀測數(shù)據(jù)的變化過程及規(guī)律。并可以設置門限報警等功能。
 
 

設備照片：

 

測力傳感器： 
0-5V電壓輸出變送器 
 
 
 
數(shù)據(jù)采集軟件 

注意事項

1、傳感器安裝的時候要注意碰撞的方向要與傳感器受力方向一致，勿造成片在線向
2、傳感器與變送器連接的時候四芯屏蔽線的屏蔽端要接外殼
3、用戶須注意電源的開關順序，使用時要求先將采集卡連至計算機，而后開啟供電源電源；關閉時先關信號源電源，后將設備斷電。 
4、將采集卡拔離計算機后，請間隔一定時間再重新插入。拔插過快有可能造成計算機系統(tǒng)配置驅動異常，此時請重新拔插采集卡。
 
 
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