拉力仪工作原理

推拉力测试仪分为两种,一种是数显式推拉力测试仪,另外一种是指针式推拉力计　　推拉力计是由一个高精度的应变片式传感器及一个集成电路组成　　当力作用与传感器时,传感器会发生形变,从而使阻抗发生变化，同时使激励电压发生变化,输出一个变化的模拟信号。该信号经放大电路放大输出到模数转换器，转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制,CPU根据键盘的命令以及程序设定将这种结果输出到显示器,直至显示这种结果。　　以推拉力计的工作原理是根据：胡克定律F=kx。写作： F=k.x　　其中：“F”，表现弹簧的弹力,而弹力是弹簧产生形变时对施力物的作用力。　　“x”，是弹簧伸长或缩短的长度，注意“x”是以弹簧没有形变时的长度为基准，即x=x'-x0或x=x0-x'。　　“k”，叫弹簧的劲度系数，它描写单位形变量时所发生弹力的大小，k值大，阐明形变单位长时须要的力大，或者说弹簧“硬”.k跟弹簧资料,是非,粗细等都有关系。k的国际单位是牛/米。　　假如将几个相同的数显推拉力测试仪串联或并联起来后,这个新的弹簧的劲度系数不再是本来的劲度系数.设两个劲度系数都是k的弹簧串联后的劲度系数为k1,则有F=k1·x，由于a点的弹力也为F，所以对弹簧1可写两个劲度系数都是k原长雷同的弹簧并联时的劲度系数为k2，则有F=k2·x 数变小，并联后的变大。　　数显推拉力测试仪,他用数显方法显示丈量到的力,读数就比弹簧机械式要方便我多了　　1.即使是在垂直向上拉,而且是静止的情况下,弹簧测力计的拉力与重力大小是相等的，然而，弹簧的拉力的方向确与重力的方向相反,而力是矢量单位,是有方向性的,所以弹2簧的拉力就是重力的说法不对。　　2.假如在垂直方向上,用弹簧测力计拉侧重物向上做加速活动时,推拉力计弹簧测力计的拉力大小大于重物的重力。　　3.其它情形略。

电子式拉力试验机是由测量系统、驱动系统、节制系统及电脑（电脑系统型拉力试验机）等构造构成。其工作原理是什么？ 拉力试验机的电脑作用：是用来采集和处置剖析数据。进入实验界面后，电脑会不时采集各样实验数据，及时画出实验曲线（常用力--位移的曲线），主动求出各实验参数及输出报表。 拉力试验机的驱动系统：首要是用于试验机的横梁挪动，其任务道理是由伺服系统节制电机，电机经由减速箱等一系传记念头构带动丝杆转变，然后到达节制横梁挪动的目标。经过改动电机的转速，可以改动横梁的挪动速度。 拉力试验机的节制系统：望文生义，就是节制试验机运作的系统，人们经过操作台可以节制试验机的运作，经过显示屏可以获知试验机的形态及各项实验参数，若该机带有电脑的话，也可以由电脑完成各项功用并进行数据处置剖析、实验后果打印。试验机同电脑之间的通讯普通都是运用RS232串行通讯方法，它经过核算机背面的串口（COM口）进行通讯，此技能比拟成熟、牢靠，运用便利。

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。该装置上有两个夹头，经过一系列传动机构与装在测量装置顶部的光电编码器连在一起，当两夹头间的距离发生变化时，带动光电编码器的轴旋转，光电编码器就会有脉冲信号输出。再由单片机对此信号进行处理，就可以得出试样的变形量。3横粱位移的测量其原理同变形测量大致相同，都是通过测量光电编码器的输出脉冲数来获得横梁的位移量。二.驱动系统 主要是用于试验机的横梁移动，其工作原理是由伺服系统控制电机，电机经过减速箱等一系列传动机构带动丝杆转动，从而达到控制横梁移动的目的。通过改变电机的转速，可以改变横梁的移动速度。三.控制系统 顾名思义，就是控制试验机运作的系统，人们通过操作台可以控制试验机的运作，通过显示屏可以获知试验机的状态及各项试验参数，若该机带有电脑的话，也可以由电脑实现各项功能并进行数据处理分析、试验结果打印。试验机同电脑之间的通信一般都是使用RS232串行通信方式，它通过计算机背后的串口（COM号）进行通信，此技术比较成熟、可靠，使用方便。四.电脑 用来采集和分析数据，进入试验界面后，电脑会不断采集各样试验数据，实时画出试验曲线，自动求出各试验参数及输出报表。