測(cè)力傳感器和顯示儀表在拉力試驗(yàn)機(jī)中的作用

在拉伸試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)過程中，采用全數(shù)字力、位移、速度三閉環(huán)控制傳動(dòng)，用以達(dá)到更好的傳動(dòng)效率和性噪比。其中的系統(tǒng)部件就不能少了測(cè)力傳感器和顯示儀表的功勞，很多試驗(yàn)機(jī)都用于測(cè)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(yàn)。因?yàn)槔煸囼?yàn)機(jī)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(cè)力傳感器和顯示儀表組成的拉伸試驗(yàn)機(jī)測(cè)量系統(tǒng)有以下用處:

測(cè)量變形；

試驗(yàn)過程中使用變形測(cè)量裝置測(cè)量樣品的變形。

該裝置有兩個(gè)夾頭，通過一系列傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與安裝在測(cè)量裝置頂部的光電編碼器連接。當(dāng)兩個(gè)夾頭之間的距離發(fā)生變化時(shí)，光電編碼器的軸將被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，光電編碼器將輸出脈沖信號(hào)。可用處理器處理樣品變形；

測(cè)量橫梁的位移；

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

測(cè)量力值；

測(cè)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(jī)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(diǎn)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(shí)，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(cè)量電路中，通過測(cè)量其輸出電壓來測(cè)量力。

而對(duì)于傳感器，一般采用差動(dòng)全橋測(cè)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(cè)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(hào)非常微弱，通常只有幾個(gè)mv，如果直接測(cè)量信號(hào)，很難滿足高精度測(cè)量的要求。因此，這種微弱的信號(hào)必須通過放大器放大，放大后的信號(hào)電壓可以達(dá)到10V。此時(shí)的信號(hào)是模擬信號(hào)，通過多路開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。到目前為止，力的測(cè)量已經(jīng)結(jié)束。

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