连接应变计和分流电阻至NI-9237

更新 Nov 6, 2018

适用于

Hardware

  • NI-9237
  • NI-9944
  • NI-9945

问题详述

  • 为了从应变计或测力传感器读取读数,我还需要进行哪些外部连接操作?
  • 如何使用NI-9237进行分流校准?

解决方案

NI-9237是一个应变/桥测量模块。因此,9237模块内置了分流电阻和半桥完整桥结构电阻。

注意惠斯通电桥的电阻臂编号并非随意。电阻值将被用于复杂的方程式以计算应变或期望电压。电阻名称定义可归纳如下:

  • R1定义为EX +和AI-之间的电阻
  • R2定义EX - 和AI-之间的电阻 
  • R3定义EX - 和AI +之间的电阻
  • R4定义EX +和AI +之间的电阻

以下说明包括了使用不同类型的应变计进行测量的外部连接方式和使用分流校准的外部连接方式。

NI-9237每个通道有10个引脚。这些引脚分别对应:

Pin 1SC分流电阻端1
Pin 2AI +通道输入+
Pin 3AI-通道输入 -
Pin 4RS +Remote Sense+
Pin 5RS-Remote Sense -
Pin 6EX +激励+
Pin 7EX-激励 -
Pin 8T +TEDS +
Pin 9T-TEDS-
Pin 10SC分流电阻端2

全桥(Full Bridge):
对于内置分流电阻,两SC引脚与R3电阻两端没有固定的对应连接关系。当执行分流校准时,内部开关将闭合以连接电阻。在模块作正常测量使用时,开关将保持打开状态。

注意:如果您的应变计只有四根导线,那么您无需连接两根导线以进行分流校准。

半桥(Half Bridge):

我们可以看到NI-9237的内置完整桥结构电阻。 EX +,EX-和AI +接线端仍然需要由用户连接。

四分之一桥 II类型配置以半桥的形式连接到NI-9237。 R4是用以测量应变的四分之一桥应变计。 R3是垂直于应变主轴的虚拟电阻,其只用于补偿由于温度变化造成的阻值改变。在软件中配置应变测量任务时,您需要在设置中选择四分之一桥 II

四分之一桥(Quarter Bridge):

相关信息

分流校准是用于纠正9237系统增益误差的过程(增益误差是由模数转换器导致的)。可以在桥传感器的两端接上一个已知阻值(Rs)的分流电阻来仿真一个应变片。该支路上的总阻值变化将会造成桥式电路两端(AI+ 和 AI-)之间的电压差变化。可以将测得的信号电平和期望的信号电平相比,进而进行软件调整以补偿增益误差。通常将分流电阻与R3并联,但是也可以将其与任意一个惠斯通电桥支路并联,只要其被用以分流校准VI的输入。更多详细信息,请参阅Shunt Calibration (Gain Adjustment)

9237有一个100k欧姆的内置分流电阻

您还可以购买和使用NI-9944和NI-9945两个四分之一桥模块,分别内置有120欧姆和350欧姆的标称电阻。对于NI-9944和NI-9945,分流校准不需要外部连接,因为NI-9944和NI-9945已内置了这些连接。

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