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拉力試驗機結構知識
閱讀：789 發(fā)布時間：2012-9-21
拉力試驗機是現代電子技術與機械傳動技術相結合的產物，是充分發(fā)揮了機電各自特長而構成的大型精密測試儀器,，可對各種材料進行拉伸,、壓縮、彎曲等多項性能試驗,，且有測量范圍寬,、精度高、響應快等特點,。工作可靠,，效率高，可對試驗數據進行實時顯示記錄,、打印,。
電子式拉力試驗機是由測量系統(tǒng),、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng),、及電腦等結構組成.
一. 測量系統(tǒng)
1．力值的測量
通過測力傳感器,、放大器和數據處理系統(tǒng)來實現測量，zui常用的測力傳感器是應變片式傳感器,。
所謂應變片式傳感器,，就是由應變片、彈性元件和某些附件（補償元件,、防護罩,、接線插座、加載件組成）,，能將某種機械量變成電量輸出的器件,。
應變片式的拉、壓力傳感器國內外種類繁多,，主要有筒狀力傳感器,、輪輻式力傳感器,、S雙連孔型傳感器,、十字梁式傳感器等類型。
從材料力學上得知,，在小變形條件下,，一個彈性元件某一點的應變ε與彈性元件所受的力成正比，也與彈性的變形成正比,。以S型傳感器為例,，當傳感器受到拉力 P的作用時，由于彈性元件表面粘貼有應變片,，因為彈性元件的應變與外力P的大小成正比例,，故此將應變片接入測量電路中，即可通過測出其輸出電壓,，從而測出力的大小,。
對于傳感器，一般采用差動全橋測量,，即將所粘貼的應變片組成橋路,，簡單來說，外力P引起傳感器內應變片的變形,，導致電橋的不平衡,，從而引起傳感器輸出電壓的變化，我們通過測量輸出電壓的變化就可以知道力的大小了,。
一般來說,，傳感器的輸出信號都是非常微弱的,，通常只有幾個mV，如果我們直接對此信號進行測量,，是非常困難的,，并且不能滿足高精度測量要求。因此必須通過放大器將此微弱信號放大,，放大后的信號電壓可達10V,，此時的信號為模擬信號，這個模擬信號經過多路開關和A/D轉換芯片轉變?yōu)閿底中盘?，然后進行數據處理,，至此，力的測量告一段落,。
2．變形的測量
通過變形測量裝置來測量,，它是用來測量試樣在試驗過程中產生的形變。
該裝置上有兩個夾頭,，經過一系列傳動機構與裝在測量裝置頂部的光電編碼器連在一起,，當兩夾頭間的距離發(fā)生變化時，帶動光電編碼器的軸旋轉,，光電編碼器就會有脈沖信號輸出,。再由單片機對此信號進行處理，就可以得出試樣的變形量,。
3．橫梁位移的測量
其原理同變形測量大致相同,，都是通過測量光電編碼器的輸出脈沖數來獲得橫梁的位移量。
二. 驅動系統(tǒng)
主要是用于材料試驗機的橫梁移動,，其工作原理是由伺服系統(tǒng)控制電機,，電機經過減速箱等一系列傳動機構帶動絲桿轉動，從而達到控制橫梁移動的目的,。通過改變電機的轉速,，可以改變橫梁的移動速度。
三. 控制系統(tǒng)
顧名思義,，就是控制電腦伺服系統(tǒng)材料試驗機運作的系統(tǒng),，人們通過操作臺可以控制試驗機的運作，通過顯示屏可以獲知試驗機的狀態(tài)及各項試驗參數,，若該機帶有電腦的話,，也可以由電腦實現各項功能并進行數據處理分析、試驗結果打印,。試驗機同電腦之間的通信一般都是使用RS232串行通信方式,，它通過計算機背后的串口（COM號）進行通信，此技術比較成熟,、可靠,，使用方便,。
四. 電腦
用來采集和分析數據，進入試驗界面后,，電腦會不斷采集各樣試驗數據,，實時畫出試驗曲線，自動求出各試驗參數及輸出報表,。
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