電子拉力試驗機是由測量系統、驅動(dòng)系統、控制系統及電腦等結構組成。

一、拉力試驗機的控制系統

顧名思義，就是控制試驗機運作的系統，人們通過(guò)操作臺可以控制試驗機的運作，通過(guò)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(huà)，也可以由電腦實(shí)現各項功能并進(jìn)行數據處理分析、試驗結果打印。壓力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(guò)計算機背后的串口(COM口)進(jìn)行通信，此技術(shù)比較成熟、可靠，使用方便。

二、拉力試驗機測量系統

1.力值測量

通過(guò)測力傳感器、放大器和數據處理系統來(lái)實(shí)現測量，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，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(lèi)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(lèi)型。

從材料力學(xué)上得知，在小變形條件下，一個(gè)彈性元件某一點(diǎn)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(shí)，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(guò)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(dòng)全橋測量，即將所粘貼的應變片組成橋路，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，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(guò)測量輸出電壓的變化就可以知道力的大小了。

一般來(lái)說(shuō)，傳感器的輸出信號都是非常微弱的，通常只有幾個(gè)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(mǎn)足高精度測量要求。因此必須通過(guò)放大器將此微弱信號放大，放大后的信號電壓可達10V，此時(shí)的信號為模擬信號，這個(gè)模擬信號經(jīng)過(guò)多路開(kāi)關(guān)和A/D轉換芯片轉變?yōu)閿底中盘?，然后進(jìn)行數據處理，至此，力的測量告一段落。

2.形變的測量

通過(guò)形變測量裝置來(lái)測量，它是用來(lái)測量試樣在試驗過(guò)程中產(chǎn)生的形變。該裝置上有兩個(gè)夾頭，經(jīng)過(guò)一系列傳動(dòng)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(shí)，帶動(dòng)光電編碼器的軸旋轉，光電編碼器就會(huì )有脈沖信號輸出。再由處理器對此信號進(jìn)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(guò)測量光電編碼器的輸出脈沖數來(lái)獲得橫梁的位移量。

三、拉力試驗機的驅動(dòng)系統

主要是用于試驗機的橫梁移動(dòng)，其工作原理是由伺服系統控制電機，電機經(jīng)過(guò)減速箱等一系列傳動(dòng)機構帶動(dòng)絲桿轉動(dòng)，從而達到控制橫梁移動(dòng)的目的。通過(guò)改變電機的轉速，可以改變橫梁的移動(dòng)速度。

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