一、概述

CF3820高速静态应变测试仪是一款支持静态和低速动态应变测试的高性能应变仪，特别适合测点分布相对分散的工程测试场合。系统采用全新高速ARM设计，以太网直接连接测试及多台之间通过以太网组网测试。仪器内置大容量锂电池工作，也支持外接直流电源（蓄电池）或AC220V供电，并且直流供电的范围很宽，使用十分便捷，多台仪器总线组网（采用标准直通网线）测试。仪器每个测点桥路独立设置，每台仪器有一个补偿片接入端子，可在软件中分别为每个测点选择补偿片，现场测试方式更加灵活。每个测点有一个BNC输入端子，设置为电压输入时可以直接连接如拾振器的电压输出型传感器，设置为IEPE时可以直接配接IEPE传感器。仪器每个通道采用独立24bits ADC，最高采样频率2K，具有较高的信噪比，保证每个通道同步采集，多台仪器组网时也能保证所有通道的同步性。

二、系统特点

1、应用范围

1.1  内置锂电池，工作时间可达4小时以上，适合野外供电困难场合；

1.2  根据测量方案，可完成全桥、半桥、1／4桥120Ω三线制自补偿）的应变应力多点高速并行采样；

1.3  配接各种桥式传感器，实现各种物理量的测试和分析；

1.4  每个机箱8测点，以太网无限扩展，可用于大型结构的疲劳试验；

1.5  可直接对输入的电压信号进行多点高速并行采集；

1.6  配接各种热电偶温度传感器，对温度进行测试和分析；

1.7  支持与MOOG各型号的加载试验机联机实现同步加载。

2、特点

2.1   每一测点任意组桥；

2.2   支持电压及IEPE型传感器；

2.3   极高的交、直流精度和极佳的交流幅频特性

2.4   每测点同步采样

2. 5   多台设备间采用创新的同步机制

2.6   百兆以太网/WIFI通讯，与计算机实时通讯可长时间实时、无间断记录多通道信

      号，所有通道并行同步工作，每通道采样速率可达2kHz；

2.7   采用德国进口WAGO压线端子，美国TE公司镀金RJ45屏蔽网口、镀金屏蔽

     USB2.0接口，保证仪器信号传输通讯的可靠。同时接线方便灵活，可定制各种

     航空接插件；

2.8   内置标准120Ω电阻，由软件程控设置全桥、半桥、1/4桥（120Ω三线制自补

      偿）的桥路状态；

2.9   软件支持静态和动静态测试；

2.10  具备所有通道同步自动测量导线电阻及修正功能，桥路自检功能；

2.11  内置大容量锂电池或AC220V、外接直流电源供电；完善的电池充电管理功能，

     电量显示直观，软件提示电池充放电状态及电量百分比；

2.12  全电子化、程控化设计

2.13  便携式箱式结构

2.14  适合各类工程测试

三、系统组成

1.  并口交换机——CF3820

    仪器通过以太网连接交换机和电脑，进行指令的发送、数据的接收；

2.  数据采集系统——CF3820

通过连接应变片、桥式传感器、拾振器、IEPE、电阻传感器等采集数据，再把模拟信号转换为数字信号发送出去；

3.  测试分析软件——CF3820

采集参数设置及采集数据分析；

4.  模态分析软件——CF3820

结构建模，振形分析；

四、系统框图

1.  网线连接框图

五、仪器图片

六、CF3820硬件技术指标

   1.  测量点数：

      1.1  每台采集器有8个通道，IEPE供电单独24V、4mA恒流源输出电压通道；

      1.2  可通过网络交换机扩展，有效带宽范围内数量不限；

2.  采样速率（连续采样）：1、2、5、10、20、50、100、200、2000（Hz）/通道；

3.  模数转换器：24位ADC；

4.  适用应变计电阻值：

      4.1  1/4桥电阻：120Ω或350Ω可程控切换；

      4.2  半桥、全桥电阻范围：60Ω～20000Ω任意设定；

5.  应变计灵敏度系数：1.0～3.0自动修正；

6.  供桥电压（DC）：2V、5V或10V可程控切换；

7.  应变测量：满度值±50000με；最小分辨率0.5με；WAGO压线端子；

8.  电压测量：满度值±5000mV，±500mV；最小分辨率5μV；BNC输入端子；

9.  系统示值误差：不大于0.5％±3με；

10.  零漂：不大于3με/4h；

11.  抗混滤波：截止频率为采样频率的1/2.56倍，阻带衰减大于-100dB/oct；

12.  自动平衡范围：±20000με（应变计阻值的±2%）；

13.  长导线电阻修正范围：0～100Ω；

14.  工作方式：在线；

15.  采样形式：多通道并行同步采样；

16.  内置存储器容量：8GB（可扩充至32GB）；

17.  内置锂电池：仪器充满电时，8测点/台可连续工作4小时;

18.  状态指示：按下电源键3秒，电源指示蓝色LED灯长亮，打开仪器：

              按下电源键1秒，电量指示依次为25%、50%、75%、100%绿色LED灯亮：

              插上充电器时，充电红色LED灯长亮；

              当离线采集时，采集绿色LED灯闪烁；

              当无线通讯时，采集绿色LED灯长亮；

19.  仪器可插适配器边工作，鉴于本系统采用超低功耗芯片并且配有高容量锂电池（可按客户要求增加电池），户外工作时建议仪器充满电再开机工作（完全满足长期状态监测）;

20.  通讯方式：采集器与计算机采用以太网通讯；

21.  通讯距离：最大100米；

22.  电源：

      22.1 供电方式：外接直流电源；

      22.2 供电电压：DC12V/3A；

      22.3 最大功率：约15W；

23.  外形尺寸：325mm（长） × 203mm（宽） × 75mm（高）。

24.  使用环境

      GB6587-2012-Ⅱ组条件。

25.  温度：

      20.1 贮存环境温度：-20℃～60℃

      20.2 极限工作温度：-10～50℃

      20.3 正常工作温度：0～40℃

26.  湿度：

      26.1 工作：不超过40℃（20～90）%RH

      26.1 贮存：不超过50℃  90%RH24h

27.  振动（非工作状态）：

符合GB/T 4857.23包装运输试验标准要求。

七、 CF3820软件功能(简介)：

Ⅰ：CF3820高速静态信号测试分析软件

1.  统一的操作界面，将控制、采集、分析有机整合，既可实时采集实时分析，又可分析；

2.  面向对象的数据管理方案，将测量项目分层管理，测量结果以树型列表形式直观显示，所见即所得，直观明了；

3.  实时性：实时采集、实时保存、实时显示、实时分析；

4.  数据预处理：重采样、低通滤波、去直流（均值）、趋势消除、曲线拟合、平滑滤波数据的截取、删除、另存处理等；

5.  数据加窗：矩形窗、汉宁窗、海明窗、平顶窗、力指数窗等；

6.  统计功能：均值、最大值、最小值、有效值、峰峰值、偏度因数、峰度因数、波峰因数、波形因数、峭度等；

7.  时域分析：单踪时域分析、多踪时域分析、自相关、互相关、X-Y图等；

8.  频域分析：频谱分析、频晌函数、相干函数、脉响函数、自谱、互谱、自功率谱密度、互功率谱密度等；

9.  幅值域分析：直方图及累积直方图分析、峰值计数等；

10.  其它分析：倒谱分析、共振解调分析、小波分析、噪声分析等；

11.  图形显示：瀑布图、阶次谱图、纵向切片、横向切片等；

12.  数据格式转换功能：可以将采集到的数据转换为其它格式，便于以后进行数据处理。支持的数据格式有：UFF文件（*．uff）、ASCII文本文件（*.txt）、Excel表格文件(*.xls)、Matlab文件(*.mat)等；

13.  提供其它语言程序的开发接口如VC++、VB、BCB、MATLAB、Labview、LabWindows/CVI方便用户进行程序开发与扩展；

Ⅱ：CF3820模态软件技术指标

1.  数据采集与模态分析无缝集成，数据采集一批或多批后就可立即进行模态分析，不需要在数据采集和模态分析之间进行切换

2.  几何模型建模：支持直角坐标、柱坐标、球坐标建模，支持多部件，每个部件可设置不同的坐标系、坐标原点和轴方向，通过连线将各部件连成一个整体

3.  模型生成互动编辑系统：可以直接在部件、节点、连线编辑窗口界面上完成插入、删除、移动节点以及部件、连线、部件的复制、粘贴和参数修改等操作。所有操作都可在模型显示窗口同步显示，以达到互动编辑

4.  约束方程建立：可以给任何一个节点添加约束，在编辑窗口建立约束方程

5.  模型操作：平移、旋转、放大缩小、线条颜色修改、背景颜色修改、四视图单独或同时显示

6.  参数识别：激振器（随机）或力锤（脉冲）测量频晌函数数据进行参数识别：环境激励下测量响应数据利用自谱、互谱等信息进行参数识别

7.  模态验证：模态相关性检验(MAC)：模态比例因子检验(MSF)：振型空间相关性检验(COMAC)

8.  模态振型动画：通过参数识别得到的各阶模态，可在一个或多个窗口显示；显示方式可以是连续动画、步进动画、平面彩色动画、四视图同步动画等：动画幅度、速度可调

9.  报告生成：几何模型和静态动画图形的拷贝、柯印：模态参数文件保存、打印

10. 动画生成：将模态振型生成AVI动画文件

11. 在Win7/Win10视窗环境下可工作，均可测量数据保存，直接打印测量结果。