一种标准应变模拟仪的制作方法

本实用新型涉及教学科研仪器技术领域，尤其涉及一种标准应变模拟仪。

背景技术：

标准应变模拟仪主要用于完成对静态电阻应变仪的读数据差、灵敏度系数误差，动态应变仪的灵敏度系数误差、标定误差，振幅特性误差、衰减误差等校验功能。目前，现有的标准应变模拟仪都是由多个拨盘(波段开关)来完成1～10000微应变(με)范围的标准应变量输出，用一个波段开关控制1～10微应变范围的输出，步进1个微应变，一个波段开关控制10～100微应变范围的输出，步进10个微应变，一个波段开关控制100～1000微应变范围的输出，步进100个微应变，一个波段开关控制1000～10000微应变范围的输出，步进1000个微应变。此类设备的优点就是可以输出连续的、大范围的、步进为1个微应变的标准应变信号，不过因为由多个拨盘组成，这就造成了仪器体积和重量都很大，携带不方便，内部线路复杂，生产成本高。此类一般外形尺寸为300×240×85(mm)，因为现代静态电阻应变仪、动态应变仪在测量范围内的线性度都非常好，在用到标准应变模拟仪进行校准的时候，是对满量程进行校准即可，不是对每个测量值都要进行校准，那么步进为1个微应变的标准应变信号在整个量程范围内(1～10000微应变)就显得多余。于是就有厂家设计生产仅由一个拨盘组成的小型标准应变模拟，这种模拟仪的优点是体积小，总量轻，缺点是档位少，而且不能输出小应变量的应变模拟信号，比如：仅有6个档位(0微应变、200微应变、500微应变、1000微应变、5000微应变、10000微应变)，不能输出类似1微应变、10微应变这样的微小信号。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种标准应变模拟仪，以解决现有技术中的不足。

为了达到上述目的，本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的：

提供一种标准应变模拟仪包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第二十八电阻、第二十九电阻、第三十电阻、第三十一电阻、第三十二电阻、第三十三电阻、第三十四电阻、第三十五电阻和第三十六电阻，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第十四电阻、所述第二十二电阻、所述第二十四电阻、所述第三十五电阻和所述第三十四电阻依次串接，所述第三电阻和所述第二电阻并接，所述第二十三电阻和所述第二十二电阻并接，所述第三十六电阻和串接后的所述第三十四电阻和所述第三十五电阻并接，所述第一电阻和所述第二电阻之间为第一连接点，第一连接点分别连接所述第四电阻、所述第六电阻和所述第八电阻，所述第四电阻串接所述第五电阻，所述第六电阻和所述第四电阻并接，所述第七电阻和所述第五电阻并接，所述第二电阻和所述第十四电阻之间为第二连接点，所述第二连接点分别连接所述第九电阻、所述第十电阻、所述第十二电阻、所述第十六电阻和所述第十九电阻，所述第九电阻串接所述第十一电阻，所述第十电阻和所述第九电阻并接，所述第十五电阻和所述第十二电阻并接，所述第十八电阻和所述第十六电阻并接，所述第二十一电阻和所述第十九电阻并接，所述第十四电阻和所述第二十二电阻中间为第三连接点，所述第三连接点分别连接所述第二十五电阻、所述第二十七电阻、所述第三十电阻和所述第三十一电阻，所述第二十五电阻串接所述第二十六电阻，所述第二十七电阻串接所述第二十八电阻，所述第二十九电阻和所述第二十七电阻并接，所述第三十一电阻串接所述第三十二电阻，所述第三十三电阻和串接后的所述第三十一电阻和所述第三十二电阻并接，所述第五电阻的另一端引出为10000μE端，所述第八电阻的另一端引出为5000μE端，所述第十一电阻的另一端引出为2000μE端，所述第十三电阻的另一端引出为1000μE端，所述第十七电阻的另一端引出为500μE端，所述第二十电阻的另一端引出为200μE端，所述第二十六电阻的另一端引出为100μE端，所述第二十八电阻的另一端引出为50μE端，所述第三十电阻的另一端引出为10μE端，所述第三十二电阻的另一端引出为1μE端。

上述标准应变模拟仪，其中，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻、所述第四电阻、所述第五电阻、所述第六电阻、所述第七电阻、所述第八电阻、所述第九电阻、所述第十电阻、所述第十一电阻、所述第十二电阻、所述第十三电阻、所述第十四电阻、所述第十五电阻、所述第十六电阻、所述第十七电阻、所述第十八电阻、所述第十九电阻、所述第二十电阻、所述第二十一电阻、所述第二十二电阻、所述第二十三电阻、所述第二十四电阻、所述第二十五电阻、所述第二十六电阻、所述第二十七电阻、所述第二十八电阻、所述第二十九电阻、所述第三十电阻、所述第三十一电阻、所述第三十二电阻、所述第三十三电阻、所述第三十四电阻、所述第三十五电阻和所述第三十六电阻的电阻值分别为50Ω、20Ω、60Ω、500Ω、1Ω、2000Ω、1Ω、910Ω、500Ω、6KΩ、1KΩ、500Ω、3KΩ、50Ω、40Ω、200Ω、6KΩ、3KΩ、5.1KΩ、9.1KΩ、2KΩ、50Ω、50Ω、100Ω、120Ω、20Ω、2KΩ、1Ω、500Ω、2.5KΩ、910Ω、18200Ω、510KΩ、120Ω、120Ω和120Ω。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

档位较多，而且可以输出小应变量的应变模拟信号，解决了仪器便携性和仪器功能上相互矛盾的问题，做到了体积小且功能满足实际需要。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型标准应变模拟仪的结构示意图；

图2示出了本实用新型标准应变模拟仪的模拟原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参考图1所示，本实用新型标准应变模拟仪，包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第三十电阻R30、第三十一电阻R31、第三十二电阻R32、第三十三电阻R33、第三十四电阻R34、第三十五电阻R35和第三十六电阻R36，第一电阻R1、第二电阻R2、第十四电阻R14、第二十二电阻R22、第二十四电阻R24、第三十五电阻R35和第三十四电阻R34依次串接，第三电阻R3和第二电阻R2并接，第二十三电阻R23和第二十二电阻R22并接，第三十六电阻R36和串接后的第三十四电阻R34和第三十五电阻R35并接，第一电阻R1和第二电阻R2之间为第一连接点，第一连接点分别连接第四电阻R4、第六电阻R6和第八电阻R8，第四电阻R4串接第五电阻R5，第六电阻R6和第四电阻R4并接，第七电阻R7和第五电阻R5并接，第二电阻R2和第十四电阻R14之间为第二连接点，第二连接点分别连接第九电阻R9、第十电阻R10、第十二电阻R12、第十六电阻R16和第十九电阻R19，第九电阻R9串接第十一电阻R11，第十电阻R10和第九电阻R9并接，第十五电阻R15和第十二电阻R12并接，第十八电阻R18和第十六电阻R16并接，第二十一电阻R21和第十九电阻R19并接，第十四电阻R14和第二十二电阻R22中间为第三连接点，第三连接点分别连接第二十五电阻R25、第二十七电阻R27、第三十电阻R30和第三十一电阻R31，第二十五电阻R25串接第二十六电阻R26，第二十七电阻R27串接第二十八电阻R28，第二十九电阻R29和第二十七电阻R27并接，第三十一电阻R31串接第三十二电阻R32，第三十三电阻R33和串接后的第三十一电阻R31和第三十二电阻R32并接，第五电阻R5的另一端引出为10000μE端，第八电阻R8的另一端引出为5000μE端，第十一电阻R11的另一端引出为2000μE端，第十三电阻R13的另一端引出为1000μE端，第十七电阻R17的另一端引出为500μE端，第二十电阻R20的另一端引出为200μE端，第二十六电阻R26的另一端引出为100μE端，第二十八电阻R28的另一端引出为50μE端，第三十电阻R30的另一端引出为10μE端，第三十二电阻R32的另一端引出为1μE端。具体地，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第三十电阻30、第三十一电阻R31、第三十二电阻R32、第三十三电阻R33、第三十四电阻R34、第三十五电阻R35和第三十六电阻R36的电阻值分别为50Ω、20Ω、60Ω、500Ω、1Ω、2000Ω、1Ω、910Ω、500Ω、6KΩ、1KΩ、500Ω、3KΩ、50Ω、40Ω、200Ω、6KΩ、3KΩ、5.1KΩ、9.1KΩ、2KΩ、50Ω、50Ω、100Ω、120Ω、20Ω、2KΩ、1Ω、500Ω、2.5KΩ、910Ω、18200Ω、510KΩ、120Ω、120Ω和120Ω。

电阻应变仪是以测量电阻应变片的电阻相对变化率△R/R，间接测量试件应变ε(ε＝△L/L试件长度相对变化率)的仪器。双臂变化时，电阻的相对变化率△R/R与试件的长度变化率△L/L成正比，可以用式(1)表示：

ε＝K×△L/L＝△R/R (1)

式(1)中：K为灵敏度系数，本仪器中K＝2.000

根据式(1)的关系，可以用电学的方法产生一个标准的电阻变化率△R/R，来模拟标准应变值。例如：

即每个微应变(με)使桥路电阻变化百万分之二即可。

如图2所示，模拟电阻值为120欧姆的应变片，发生一个微应变(με)时，电阻变化百万分之二的电路。当K灵敏度系数为2时，120欧姆的应变片发生一个微应变时理论电阻值为：

R＝120-(2X120)/10⁶＝119.99976

当R1＝R2＝120欧姆，R3＝125欧姆，R4＝115欧姆，R5＝25912欧姆时，AB两端的电阻＝119.9997599欧姆，说明上图电路可以模拟一个微应变(με)。R5＝25912欧姆，该阻值不是标准电阻，在实际应用电路中应用3个9100电阻串联后和一个510000电阻并联来实现25912欧姆阻值的电阻。这样就解决了应用标准电阻产生整数微应变输出的问题。其他档次的整数微应变输出依靠改变电阻R5的电阻值的方法，通过开关改变R5的电阻值，AB两端的电阻将发生变化，实现不同应变量的输出。

从上述实施例可以看出，本实用新型的优势在于：

档位较多，而且可以输出小应变量的应变模拟信号，解决了仪器便携性和仪器功能上相互矛盾的问题，做到了体积小且功能满足实际需要。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。