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钢丝拉力机的测量系统
点击次数:1713 发布时间:2011-02-15 返回

钢丝拉力机是由测量系统、驱动系统、控制系统等结构组成。而测量系统是由变形的测量、横粱位移的测量、力值的测量组成
  测量系统
  1、钢丝拉力机的变形的测量
  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。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。
  2、钢丝拉力机的横粱位移的测量
  通过测量光电编码器的输出脉冲数来获得横梁的位移量
  3、钢丝拉力机的力值的测量
  通过测力传感器、放大器和数据处理系统来实现测量,zui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。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。

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