HST-XD-AC动态应力应变测试系统技术规格

1 概述

HST-XD系列应力应变测试系统适用于测量机械零件 、构件 、材料 、PCB板等高速变化的应力应变分析 。此应力应变测试系统采用直流电压放大器 ， 内置抗混叠硬件滤波器 ， 24位独立AD转换器 ， 高精度和高速的采样率保证了该设备能捕获测量对象的微小 、瞬间的变化 ， 从而还原物体真实的状态。

该测试系统具有多通道 ， 高稳定性和可靠性的特点 ，所有通道可高速并行采样 、24位的精度和内置

的抗混叠滤波器可以满足各种测试需求 。该系统在满足常规的应力应变时域分析、数值统计 、频谱分析

等基本功能要求的同时 ， 还可以根据今后发展的情况 ， 进行通道数量 、信号种类 、软硬件功能等的扩展。

HST-XD应力应变测试系统具有强大的应变信号的高速采集 、信号调理、显示 、分析和储存等功能。主要由两部分组成： 高采样率、高精度的应力应变测试仪和多功能、操作简便的StrainExpert应变测试软件。

硬件特点

    8~64通道同步采集 ，每通道采样频率可达10KHz ， 并可多台级联

   先进的Δ- Σ ADC＋FPGA技术

   每通道有独立的24位A/D转换器 ， 保证数字信号的量化精度

   每通道有独立的硬件抗混叠滤波器和防串扰设计 ， 更大程度地限制了通道间串扰

   采用先进的DDS数字频率合成技术 ， 提供高精度 、高稳定性的采样脉冲 ， 保证所有通道并行同步采集

   采用DMA数据传输 ， 保证数据的实时传输 、实时保存

   支持1/4桥（三线制自补偿应变片）进行应力 、应变测量

   先进的电源隔离技术 ， 合理的接地 ， 使系统拥有很强的抗干扰能力 ， 适用于各种工程现场的测量

   内置标准电阻 ， 用户可通过软件设置每个通道的桥路方式

   连续大容量不间断数据采集

软件特点

   核心模块采用标准C++编写 ， 方便移植 ， 并提供二次开发接口；

    自动识别设备类型 ，操作简单 ， 具有应变修正功能完整 ， 自动完成各种桥路运算和桥路校准功能；

   支持单轴 、双轴、三轴等多种应变片 ， 可进行应变片主应变 、主应力及方向的计算

   实时采集 、存储、分析和显示等

    自由设置数字滤波器

   温度补偿算法

   续测功能 ， 当意外情况（如系统突然断电） 需要停止当前测试 ， 可通过“继续 ”按钮继续采集数据 ， 保证实验的连续性。

   快速生成报表 ， 并可根据用户需求自定义报表内容

   软件为自主研发 ， 终身免费升级

2 应力应变测试仪

HST-XD-AC动态应力应变测试系统的应力应变测试仪具有多通道、采样率高 、精度高 、系统稳定、可操作性强等特点 。其关键硬件技术参数包括：

⚫     输入通道：                    8~ 112通道同步采集

⚫     更大采样率：                10KHz

⚫     更大输入范围：            ±50000 μɛ

⚫     支持应变片类型：         120  Ω或者350  Ω

⚫     模数转换器：                24位 ，Delta-Sigma型

⚫     输入通道精度：             ≤0.5%

⚫     滤波器：                       抗混叠滤波

⚫     数字滤波器：                用户自定义高通/低通/带通/带阻滤波

⚫     稳定性：                       温度漂移增益小于6ppm/℃

⚫     接口类型：                   USB2.0高速或以太网端口输入

⚫    端子间过压保护：         ±30V

⚫     供电电源：                   AC100-240V或者DC 12V

⚫     工作温度：                   -20到55℃

⚫     存储温度：                   -40到85℃

⚫     工作湿度：                   10%到90%RH

设备符合以下安全标准：

⚫     IEC 61010- 1, EN 61010- 1 ⚫    UL 61010- 1, CSA 61010- 1

设备符合EMC关于测试测量电子仪器的以下标准：

⚫    EN 61326- 2- 1 (IEC 61326-2- 1): Class A emissions; Basic immunity

⚫    EN 55011 (CISPR 11): Group 1, Class A emissions ⚫    AS/NZS CISPR 11: Group 1, Class A emissions

⚫    FCC 47 CFR Part 15B: Class A emissions ⚫    ICES- 001: Class A emissions

设备符合CE标准

⚫    2006/95/EC; Low-Voltage Directive (safety)

⚫ 2004/108/EC; Electromagnetic Compatibility Directive (EMC)设备符合中国ROHS管理办法

3 StrainExpert软件特性

配套使用的应变测试软件StrainExpert是向和团队多年应力应变测试软件的结晶 ， 与高性能HSM-TD应力应变测试仪连接使用 ， 满足了从应变数据采集 ， 数据分析到报表生成的专业需求。

软件十大特点：

⚫    专业分析----所有功能结合应变领域的特点设计 ， 专业的分析函数

⚫     界面友好----汉化界面 ， 符合中国工程师使用习惯

⚫    实时分析----在线高速实时分析数据 ，时间掌握系统动态特性

⚫     自动报表----所有结果快速报表生成 ， 导出专业实验数据结果

⚫    信号处理----强大的信号处理功能 ， 包含各种滤波器

⚫    测试标准----内置IPC-9704标准 ，根据标准自动判断Pass或Fail

⚫    参数管理----包含各种专用应变领域参数设置 ， 能够智能调用和管理

⚫     离线分析----可以离线分析和比较多次测试的结果

⚫     海量记录----高速记录海量通道海量数据

⚫    智能校准----包含一键式分流校准和偏移校准功能 ， 自动查找接线错误

StrainExpert包括四大主要功能模块： 参数配置、应变测试 、数据分析和报表导出。

⚫    参数配置： 可对应变片进行各种设置 ，包括测试方案、应变片类型、灵敏系数 、对应通道等。

⚫    应变测试： 高速数据实时采集和显示 ， 同时对数据进行处理 ， 比如滤波（高通 、低通、带通 、带阻

等）， 并能实时显示测试结果是否超出测试标准。

⚫    数据分析： 对导入已保存的应变测试数据 ，进行二次处理分析 ， 并能显示各个通道的波形图 ，应变

值的更大值、最小值 ， 及时主应变、对角应变的更大值 、最小值和IPC-9704标准。

⚫    报表导出： 可以将采集和分析的数据结果导出进行保存 ， 保存的格式包括CSV 、BMK 、Excel等，

还可以将原始数据导出进行分析。

4. StrainExpert软件详细功能

1 参数配置

⚫    可创建多种测试方案 ， 根据不同测试环境设置不同的测试方案 ⚫   支持包括单轴、双轴与三轴应变片在内的各种应变片类型

⚫    应变片桥路连接方式多种选择配置 ， 支持1/4桥电阻式应变片 ⚫      允许对应变片参数进行定义（应变因数 、 电阻值等）， 用于应力计算 ⚫     可设置采样率、应变极限 、滤波器等

⚫     自动识别可用通道 ， 可批量设置应变因数

⚫     一键配置主通道 ， 简单易学 ，操作方便

2 应变测试

⚫    在采集前 ，对所选通道完成位置校准归零处理 ， 保证数据的准确性

⚫    采集过程中波形、数值同时实时显示 ，在线观测应变值变化

⚫    可保存应变与应变率的变化数据 ，适合长时间的应变测试记录

⚫     自动识别设备类型 ，操作简单 ， 具有应变修正功能 ， 自动完成各种桥路运算和桥路校准功能⚫    可以测试单轴 、双轴、三轴等多种应变片 ， 并对应变花的主应变 、应变速率进行计算 ⚫    实时采集、存储 、分析和显示等

⚫     自由设置数字滤波器

⚫     可以长时间记录和支持各种报警设定

⚫    可以方便的查看每个通道及主应变的数值和同时显示多通道波形

⚫     方便设定初始参数

3 数据分析

⚫     可调出测试时保存的应变信息

⚫     根据需要只显示某条或某几条应变曲线 ， 对细节进行观察

⚫    波形图中会标出测试数据中的更大值 、最小值及相对应的时间和通道

⚫    可得到应变-应变率图 ， 并根据IPC-9704标准判断应变 、应变率是否超标⚫     滤波 ， 可以进行高通、低通 、带通、带阻滤波

⚫    分别显示主应变的应变值、应变率、IPC-9704标准并能设置PCB板厚⚫    可以根据客户的需求自己设定Y轴显示范围或者选择“Y轴自适应 ”

⚫     分析完成后可以将分析结果保存

4 报表导出

⚫     导入已被保存的测试数据 ， 可以自动导出CSV 、BMK 、Excel等格式报表 ， 并可以导出完整的原始数据

⚫    用户可输入包括测试方案名 、测试方案描述、应变限制 、设备制造商 、设备名称、版本号、传感器

制造商、型号 、 电阻值 、描述、被测板公司名称、测试地点 、产品名称、P/N 、客户名称、产线名称、夹具编号 、操作人员、测试日期等信息 ， 将所选择参数自动导出报表

⚫     可以选择某次测试 ， 也可选择多份测试数据批量导出报表

⚫     可选某块应变片的测试数据生成报表

⚫     可选某应变数据参量作报表生成

⚫    生成方法方便快捷 ，确定生成报表后数秒内可生成完整的报表 ， 便于打印和查看

⚫    报表已经包括用户输入信息 、测试结果 ， 测试得到的所有图表、应变-应变率图 、所有应变量的数字

表格等

⚫    报表中包含应变值 、应变率的更大值 、最小值及相对应的时间和通道

5其他功能

⚫    对于所有的图表 ， 用户可自定义显示（图形 ， 滚动条等），包括图形放大缩小、坐标定位⚫     无需另行安装其他工具包 ， 不捆绑其他软件

⚫     系统可用率： 〉 99.95%

⚫     平均无故障时间：〉 35000小时

⚫     系统CPU负荷率：〈30% ⚫     画面调用响应时间： ≤1S

⚫     应力数值变化响应时间： ≤0.2S