銅陵*拉力試驗機(jī)的測量原理

一、測量系統(tǒng)
1、力值的測量
    通過測力傳感器、放大器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來實現(xiàn)測量，常用的測力傳感器是應(yīng)變片式傳感器。
所謂應(yīng)變片式傳感器，就是由應(yīng)變片、彈性元件和某些附件（補(bǔ)償元件、防護(hù)罩、接線插座、加載件組成），能將某種機(jī)械量變成電量輸出的器件。
應(yīng)變片式的拉、壓力傳感器國內(nèi)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(xué)上得知，在小變形條件下，一個彈性元件某一點的應(yīng)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(dāng)傳感器受到拉力P的作用時，由于彈性元件表面粘貼有應(yīng)變片，因為彈性元件的應(yīng)變與外力P的大小成正比例，故此將應(yīng)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。銅陵*拉力試驗機(jī)的測量原理
外力P引起傳感器內(nèi)應(yīng)變片的變形，導(dǎo)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(jìn)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(dá)10V，此時的信號為模擬信號，這個模擬信號經(jīng)過多路開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，至此，力的測量告一段落。
2、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(shù)來獲得橫梁的位移量。
3、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(chǎn)生的形變。
該裝置上有兩個夾頭，經(jīng)過一系列傳動機(jī)構(gòu)與裝在測量裝置頂部的光電編碼器連在一起，當(dāng)兩夾頭間的距離發(fā)生變化時，帶動光電編碼器的軸旋轉(zhuǎn)，光電編碼器就會有脈沖信號輸出。
再由單片機(jī)對此信號進(jìn)行處理，就可以得出試樣的變形量。
二、驅(qū)動系統(tǒng)
主要是用于試驗機(jī)的橫梁移動，其工作原理是由伺服系統(tǒng)控制電機(jī)，電機(jī)經(jīng)過減速箱等一系列傳動機(jī)構(gòu)帶動絲桿轉(zhuǎn)動，從而達(dá)到控制橫梁移動的目的。通過改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以改變橫梁的移動速度。
三、控制系統(tǒng)
顧名思義，就是控制試驗機(jī)運(yùn)作的系統(tǒng)，人們通過操作臺可以控制試驗機(jī)的運(yùn)作，通過顯示屏可以獲知試驗機(jī)的狀態(tài)及各項試驗參數(shù)，若該機(jī)帶有電腦的話，也可以由電腦實現(xiàn)各項功能并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析、試驗結(jié)果打印。
試驗機(jī)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(jī)背后的串口（COM號）進(jìn)行通信，此技術(shù)比較成熟、可靠，使用方便。
四、電腦系統(tǒng)
用專 業(yè)的測試軟件來采集和分析數(shù)據(jù)，進(jìn)入試驗界面后，電腦會不斷采集各樣試驗數(shù)據(jù)，實時畫出各種試驗曲線，自動算出各試驗參數(shù)及輸出報表。