測力傳感器和顯示儀表在拉力試驗機中的作用

在拉伸試驗機的試驗過程中，采用全數(shù)字力、位移、速度三閉環(huán)控制傳動，用以達(dá)到更好的傳動效率和性噪比。其中的系統(tǒng)部件就不能少了測力傳感器和顯示儀表的功勞，很多試驗機都用于測試電子材料、五金件、太陽能光伏組件等樣品、一般是指用于拉伸、壓縮、抗?jié){折、剪切、剝離、撕裂等力學(xué)試驗。因為拉伸試驗機可廣泛應(yīng)用于塑料薄膜、太陽能光伏、電線電纜、粘合產(chǎn)品、電子產(chǎn)品、紡織材料等行業(yè)。由測力傳感器和顯示儀表組成的拉伸試驗機測量系統(tǒng)有以下用處:

測量變形；

試驗過程中使用變形測量裝置測量樣品的變形。

該裝置有兩個夾頭，通過一系列傳動機構(gòu)與安裝在測量裝置頂部的光電編碼器連接。當(dāng)兩個夾頭之間的距離發(fā)生變化時，光電編碼器的軸將被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，光電編碼器將輸出脈沖信號?？捎锰幚砥魈幚順悠纷冃?；

測量橫梁的位移；

其原理與變形測量大致相同，通過測量光電編碼器的輸出脈沖數(shù)來獲得橫梁的位移。

測量力值；

測力傳感器、放大器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是常用的儀器和數(shù)據(jù)處理設(shè)備。

所謂應(yīng)變片傳感器，是一種可以通過應(yīng)變片、彈性元件和一些附件將一定的機械量轉(zhuǎn)化為電輸出的裝置。國內(nèi)外應(yīng)變片式拉伸傳感器種類繁多，主要有筒狀力傳感器、輪輻式力傳感器、S雙連孔傳感器、十字梁傳感器等。從材料力學(xué)可以看出，在小變形條件下，彈性元件某一點的應(yīng)變∩與彈性元件的力成正比，也與彈性變形成正比。以S型傳感器為例，當(dāng)傳感器受到拉力P的作用時，由于彈性元件貼在彈性元件表面，彈性元件的應(yīng)變與外力P的大小成正比，應(yīng)變片可以連接到測量電路中，通過測量其輸出電壓來測量力。

而對于傳感器，一般采用差動全橋測量，即將粘貼的應(yīng)變片形成橋路，

總而言之，外力P導(dǎo)致傳感器內(nèi)應(yīng)變片變形，失衡，從而改變傳感器的輸出電壓，通過測量輸出電壓的變化，我們可以知道力的大小。

一般來說，傳感器的輸出信號非常微弱，通常只有幾個mv，如果直接測量信號，很難滿足高精度測量的要求。因此，這種微弱的信號必須通過放大器放大，放大后的信號電壓可以達(dá)到10V。此時的信號是模擬信號，通過多路開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。到目前為止，力的測量已經(jīng)結(jié)束。

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