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鋼絲拉力機的測量系統(tǒng)

來源:揚州市靈頓測試儀器有限公司   2011年02月15日 20:08  

鋼絲拉力機是由測量系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等結構組成。而測量系統(tǒng)是由變形的測量、橫粱位移的測量、力值的測量組成
  測量系統(tǒng)
  1、鋼絲拉力機的變形的測量
  該裝置上有兩個夾頭,經過一系列傳動機構與裝在測量裝置頂部的光電編碼器連在一起,當兩夾頭間的距離發(fā)生變化時,帶動光電編碼器的軸旋轉,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理,就可以得出試樣的變形量。通過變形測量裝置來測量,它是用來測量試樣在試驗過程中產生的形變。
  2、鋼絲拉力機的橫粱位移的測量
  通過測量光電編碼器的輸出脈沖數(shù)來獲得橫梁的位移量
  3、鋼絲拉力機的力值的測量
  通過測力傳感器、放大器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來實現(xiàn)測量,zui常用的測力傳感器是應變片式傳感器。
  所謂應變片式傳感器,就是由應變片、彈性元件和某些附件(補償元件、防護罩、接線插座、加載件組成),能將某種機械量變成電量輸出的器件。
  應變片式的拉、壓力傳感器國內外種類繁多,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。
  從材料力學上得知,在小變形條件下,一個彈性元件某一點的應變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,當傳感器受到拉力P的作用時,由于彈性元件表面粘貼有應變片,因為彈性元件的應變與外力P的大小成正比例,故此將應變片接入測量電路中,即可通過測出其輸出電壓,從而測出力的大小。
  對于傳感器,一般采用差動全橋測量。簡單來說,外力P引起傳感器內應變片的變形,導致電橋的不平衡,從而引起傳感器輸出電壓的變化,我們通過測量輸出電壓的變化就可以知道力的大小了。
  一般來說,傳感器的輸出信號都是非常微弱的,通常只有幾個mV,如果我們直接對此信號進行測量,是非常困難的,并且不能滿足高精度測量要求。因此必須通過放大器將此微弱信號放大,放大后的信號電壓可達10V,此時的信號為模擬信號,這個模擬信號經過多路開關和A/D轉換芯片轉變?yōu)閿?shù)字信號,然后進行數(shù)據(jù)處理,至此,力的測量告一段落。

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