電子拉力機(jī)的力值測量系統(tǒng)原理分享

　　電子拉力機(jī)的主機(jī)采用伺服電機(jī)及伺服調(diào)速系統(tǒng)、精密減速機(jī)、高精度絲杠副或滾珠絲杠、具有傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音低、速度精度高、調(diào)速范圍寬、使用壽命長等特點(diǎn)；液晶實(shí)時(shí)顯示,可顯示試驗(yàn)力、峰值、位移、速度、試驗(yàn)狀態(tài)等，外觀大方,使用方便,操作簡單。具有限位、過載自動(dòng)保護(hù)、試樣斷裂自動(dòng)停機(jī)等功能。
　　電子拉力機(jī)力值的測量一般是通過測力傳感器、放大器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)測量，常用的測力傳感器是應(yīng)變片式傳感器。應(yīng)變片式傳感器，就是由應(yīng)變片、彈性元件和某些附件，能將某種機(jī)械量變成電量輸出的器件。電子拉力機(jī)生產(chǎn)配備的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。
　　電子拉力機(jī)對于傳感器，一般采用差動(dòng)全橋測量，即將所粘貼的應(yīng)變片組成橋路，R1、R2、R3、R4，實(shí)際為阻值相等的4片(或8片)應(yīng)變片，即R1=R2=R3=R4，當(dāng)傳感器受到外力(拉力或壓力)作用時(shí)，傳感器彈性元件產(chǎn)生應(yīng)變而使各電阻值發(fā)生變化，其變化值分別為△R1△、R2、△R3、△R4，結(jié)果原來平衡的電橋，現(xiàn)在不平衡了，橋路就有電壓輸出，設(shè)△E；
　　則：△E=[R1R2/(R1+R2)2]△R1/R1-△R2/R2+△R3/R3-△R4/R4)U。
　　式中U為外電源供給橋路的電壓進(jìn)一步筒化有：
　　△E=[R2/4R2](△R1/R-△R2/R+△R3/R-△R4/R)U。
　　將△Ri/Ri=Kεi代上上式則有：
　　△E=[UK/4](ε1-ε2+ε3-ε4)。
　　簡單來說，外力P引起傳感器內(nèi)應(yīng)變片的變形，導(dǎo)致電橋的不平衡，從而引起傳感器輸出電壓的變化，通過測量輸出電壓的變化就可以知道力的大小。