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电子测量仪器之电子万能试验机工作原理

  • chentianyi
    2011/12/06
  • 私聊

试验机/硬度计

  • 电子式拉力试验机是现代电子技术与机械传动技术相结合的产物,是充分发挥了机电各自特长而构成的大型精密测试仪器,可对各种材料进行拉伸、压缩、弯曲等多项性能试验,且有测量范围宽、精度高、响应快等特点。工作可靠,效率高,可对试验数据进行实时显示记录、打印。

    电子式拉力试验机是由测量系统、驱动系统、控制系统、及电脑等结构组成。

    一.测量系统

    1.力值的测量

    通过测力传感器、放大器和数据处理系统来实现测量,最常用的测力传感器是应变片式传感器。

    所谓应变片式传感器,就是由应变片、弹性元件和某些附件(补偿元件、防护罩、接线插座、加载件组成),能将某种机械量变成电量输出的器件。

    应变片式的拉、压力传感器国内外种类繁多,主要有筒状力传感器、轮辐式力传感器、S双连孔型传感器、十字梁式传感器等类型。

    从材料力学上得知,在小变形条件下,一个弹性元件某一点的应变ε与弹性元件所受的力成正比,也与弹性的变形成正比。以S型传感器为例,当传感器受到拉力P的作用时,由于弹性元件表面粘贴有应变片,因为弹性元件的应变与外力P的大小成正比例,故此将应变片接入测量电路中,即可通过测出其输出电压,从而测出力的大小。

    对于传感器,一般采用差动全桥测量,即将所粘贴的应变片组成桥路,R1、R2、R3、R4,实际为阻值相等的4片(或8片)应变片,即R1=R2=R3=R4,当传感器受到外力(拉力或压力)作用时,传感器弹性元件产生应变而使各电阻值发生变化,其变化值分别为△R1△、R2、△R3、△R4,结果原来平衡的电桥,现在不平衡了,桥路就有电压输出,设△E

    则△E=[R1R2/(R1+R2)2]△R1/R1-△R2/R2+△R3/R3-△R4/R4)U式中U为外电源供给桥路的电压进一步筒化有

    △E=[R2/4R2](△R1/R-△R2/R+△R3/R-△R4/R)U

    将△Ri/Ri=Kεi代上上式

    则有△E=[UK/4](ε1-ε2+ε3-ε4)

    简单来说,外力P引起传感器内应变片的变形,导致电桥的不平衡,从而引起传感器输出电压的变化,我们通过测量输出电压的变化就可以知道力的大小了。

    一般来说,传感器的输出信号都是非常微弱的,通常只有几个mV,如果我们直接对此信号进行测量,是非常困难的,并且不能满足高精度测量要求。因此必须通过放大器将此微弱信号放大,放大后的信号电压可达10V,此时的信号为模拟信号,这个模拟信号经过多路开关和A/D转换芯片转变为数字信号,然后进行数据处理,至此,力的测量告一段落。

    2.变形的测量

    通过变形测量装置来测量,它是用来测量试样在试验过程中产生的形变。

    (转自http://www.jdftc.com.cn/
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  • 伤%¥……逝

    第1楼2011/12/06

    第二点说的是“它是用来测量试样在试验过程中产生的形变”?有点歧义哦,应该改成“它是用来测量试样在试验过程中产生形变后的一系列参数”,因为不止测样件的变形,而且还能去测试规定多少位移所产生的力值,还可以测试抗拉强度,撕裂强度等等。
    另外介绍产品仪器原理时,个人认为最重要的是去看你的功能,而不是你上面力学传感计算,毕竟使用的人没几个懂那么详细,都是注重于仪器的使用功能!简要的去说明原理,重点的去介绍此原理所带来的功能!
    纯属个人意见!!!!

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  • 第2楼2011/12/06

    传感器在试验机的什么部位呢?

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  • ww121771817

    第3楼2011/12/13

    传感器在拉力机上夹具连接部位

    烦(wlzhao) 发表:传感器在试验机的什么部位呢?

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  • 第4楼2011/12/13

    哦,没注意到,回头去看看

    ww121771817(ww121771817) 发表:传感器在拉力机上夹具连接部位

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  • 社区=冬季=

    第5楼2011/12/13

    传个图片来看下

    ww121771817(ww121771817) 发表:传感器在拉力机上夹具连接部位

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  • ww121771817

    第7楼2011/12/15

    冬季(lylsg555) 发表:传个图片来看下

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