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皮革橡膠拉力試驗機原理
皮革橡膠拉力機原理
一.拉力試驗機測量系統(tǒng)（向科自主研發(fā)）
1.力值測量
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，能將某種機械量變成
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。
對于傳感器，一般采用差動全橋測量，即將所粘貼的應(yīng)變片組成橋路，
簡單來說，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(jīng)過多路開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，然后進行數(shù)據(jù)處理，至此，力的測量告一
段落。
2.形變的測量
通過形變測量裝置來測量，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)過一系列傳動機構(gòu)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(zhuǎn)，光電編碼器就會
有脈沖信號輸出。再由處理器對此信號進行處理，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(shù)來獲得橫梁的
位移量。
二.拉力試驗機的驅(qū)動系統(tǒng)
主要是用于試驗機的橫梁移動，其工作原理是由伺服系統(tǒng)控制電機，電機經(jīng)過減速
箱等一系列傳動機構(gòu)帶動絲桿轉(zhuǎn)動，從而達到控制橫梁移動的目的。通過改變電機的轉(zhuǎn)
速，可以改變橫梁的移動速度。
三.拉力試驗機的控制系統(tǒng)
顧名思義，就是控制試驗機運作的系統(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(shù)，若該機帶有電腦的話，也可以由電
腦實現(xiàn)各項功能并進行數(shù)據(jù)處理分析、試驗結(jié)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口)進行通信，此技術(shù)比較成
熟、可靠，使用方便。