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電子式拉力實驗機是現(xiàn)代電子技能與機械傳動技能相結(jié)合的產(chǎn)品，是充分發(fā)揮了機電各自專長而構(gòu)成的大型精細測驗儀器，可對各種資料進行拉伸、壓縮、曲折等多項功用實驗，且有丈量規(guī)模寬、精度高、呼應(yīng)快等特色。作業(yè)牢靠，效率高，可對實驗數(shù)據(jù)進行實時顯現(xiàn)記載、打印。電子式拉力實驗機是由丈量體系、驅(qū)動體系、操控體系、及電腦等布局構(gòu)成。
一. 丈量體系
1. 力值的丈量
經(jīng)過測力傳感器、擴大器和數(shù)據(jù)處置體系來完成丈量，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，即是由應(yīng)變片、彈性元件和某些附件(抵償元件、防護罩、接線插座、加載件構(gòu)成)，能將某種機械量成為電量輸出的器件。應(yīng)變片式的拉、壓力傳感器國內(nèi)外品種繁復(fù)，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。從資料力學(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)傳感器遭到拉力P的作用時，由于彈性元件外表張貼有應(yīng)變片，由于彈性元件的應(yīng)變與外力P的巨細成正比例，故此將應(yīng)變片接入丈量電路中，即可經(jīng)過測出其輸出電壓，然后測出力的巨細。關(guān)于傳感器，通常選用差動全橋丈量，行將所張貼的應(yīng)變片構(gòu)成橋路，R1、R2、R3、R4，實踐為阻值持平的4片(或8片)應(yīng)變片，即R1=R2=R3=R4，當(dāng)傳感器遭到外力(拉力或壓力)作用時，傳感器彈性元件發(fā)生應(yīng)變而使各電阻值發(fā)生改動，其改動值分別為△R1△、R2、△R3、△R4，成果本來平衡的電橋，如今不平衡了，橋路就有電壓輸出，設(shè)△E則△E= [R1R2/(R1+R2)2 ]△R1/R1-△R2/R2+△R3/R3-△R4/R4)U式中U為外電源供應(yīng)橋路的電壓進一步筒化有△E=[R2/4R2](△R1/R-△R2/R+△R3/R-△R4/R)U將△Ri/Ri=Kεi代上上式則有 △E=[UK/4](ε1-ε2+ε3-ε4)
簡單來說，外力P致使傳感器內(nèi)應(yīng)變片的變形，致使電橋的不平衡，然后致使傳感器輸出電壓的改動， 咱們經(jīng)過丈量輸出電壓的改動就能夠曉得力的巨細了。
通常來說，傳感器的輸出信號都是十分弱小的，通常只要幾個mV，假如咱們直接對此信號進行丈量，是十分艱難的，而且不能滿意高精度丈量需求。因而必須經(jīng)過擴大器將此弱小信號擴大，擴大后的信號電壓可達10V，此刻的信號為模擬信號，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)處置，至此，力的丈量告一段落。
2. 變形的丈量
經(jīng)過變形丈量設(shè)備來丈量，它是用來丈量試樣在實驗過程中發(fā)生的形變。該設(shè)備上有兩個夾頭，經(jīng)過一系列傳動組織與裝在丈量設(shè)備頂部的光電編碼器連在一起，當(dāng)兩夾頭間的間隔發(fā)生改動時，股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。再由單片機對此信號進行處置，就能夠得出試樣的變形量。
3橫粱位移的丈量
其原理同變形丈量大致一樣，都是經(jīng)過丈量光電編碼器的輸出脈沖數(shù)來獲得橫梁的位移量。
二. 驅(qū)動體系
主要是用于實驗機的橫梁移動，其作業(yè)原理是由伺服體系操控電機，電機經(jīng)過減速箱等一系列傳動組織股動絲桿轉(zhuǎn)動，然后到達操控橫梁移動的意圖。經(jīng)過改動電機的轉(zhuǎn)速，能夠改動橫梁的移動速度。
三. 操控體系
望文生義，即是操控實驗機運作的體系，大家經(jīng)過操作臺能夠操控實驗機的運作，經(jīng)過顯現(xiàn)屏能夠獲悉實驗機的狀態(tài)及各項實驗參數(shù)，若該機帶有電腦的話，也能夠由電腦完成各項功用并進行數(shù)據(jù)處置剖析、實驗成果打印。實驗機同電腦之間的通訊通常都是運用RS232串行通訊方法，它經(jīng)過計算機背面的串口(COM號)進行通訊，此技能對比老練、牢靠，運用方便。
四. 電腦
用來收集和剖析數(shù)據(jù)，進入實驗界面后，電腦會不斷收集各樣實驗數(shù)據(jù)，實時畫出實驗曲線，自動求出各實驗參數(shù)及輸出報表。
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