電子拉力機的力值測量系統(tǒng)原理分享

　　電子拉力機的主機采用伺服電機及伺服調速系統(tǒng)、精密減速機、高精度絲杠副或滾珠絲杠、具有傳動平穩(wěn)、噪音低、速度精度高、調速范圍寬、使用壽命長等特點；液晶實時顯示,可顯示試驗力、峰值、位移、速度、試驗狀態(tài)等，外觀大方,使用方便,操作簡單。具有限位、過載自動保護、試樣斷裂自動停機等功能。
　　電子拉力機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)來實現(xiàn)測量，常用的測力傳感器是應變片式傳感器。應變片式傳感器，就是由應變片、彈性元件和某些附件，能將某種機械量變成電量輸出的器件。電子拉力機生產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。
　　電子拉力機對于傳感器，一般采用差動全橋測量，即將所粘貼的應變片組成橋路，R1、R2、R3、R4，實際為阻值相等的4片(或8片)應變片，即R1=R2=R3=R4，當傳感器受到外力(拉力或壓力)作用時，傳感器彈性元件產生應變而使各電阻值發(fā)生變化，其變化值分別為△R1△、R2、△R3、△R4，結果原來平衡的電橋，現(xiàn)在不平衡了，橋路就有電壓輸出，設△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，通過測量輸出電壓的變化就可以知道力的大小。