نظام قياس عالمية آلة الاختبار منطق العمل يمكن تلخيصها على النحو التالي : الميكانيكية / الهندسة إشارة يمكن تحويلها إلى إشارة كهربائية من خلال أجهزة الاستشعار الخاصة ، بعد إشارة تكييف ، التناظرية إلى الرقمية تحويل ، نظام التحكم يمكن أن عملية قياس البيانات ، وأخيرا توليد منحنى الميكانيكية والمعلمات التقرير . العملية برمتها يجب أن تلبي متطلبات " عالية الدقة ، استجابة عالية ، وانخفاض مستوى الضجيج " .

المكونات الأساسية ووظائف نظام القياس

نظام القياس " استشعار إشارة تكييف ، الحصول على البيانات ، ونظام التحكم " أربع وحدات أساسية ، كل عنصر من عناصر تقسيم العمل بوضوح ، والعمل التعاوني ، لضمان انتقال إشارة من دون تشويه :

مبدأ قياس ثلاثة الكميات الفيزيائية الأساسية

جوهر نظام القياس هو دقة التقاط " القوة ، والتشريد ، سلالة " ثلاثة قياس منطق مماثل ولكن تصميم مختلف الكميات الفيزيائية ، وفيما يلي تفاصيل سير العمل :

1 . قياس القوة : منطق العمل من سلالة الاستشعار قياس القوة

قياس القوة هي أساس جميع الاختبارات الميكانيكية ، التي تعتمد أساسا على سلالة الاستشعار .

① تحميل نقل : اختبار عينة من خلال المشبك نقل القوة إلى قوة استشعار الاستومر ( مثل سبائك الصلب الشعاع ) ، الاستومر في تحميل العمل تنتج تشوه طفيف ( عادة أقل من 0.1mm ، غير مرئية للعين المجردة ) ؛

② سلالة تحويل الإشارات الكهربائية : سلالة غيج ( سلك مقاومة معدنية أو مواد أشباه الموصلات ) التي تعلق على سطح المطاط الصناعي تمتد / مضغوط مع تشوه مرن ، مما يؤدي إلى تغيير قيمة المقاومة من سلالة غيج ( يتبع " سلالة مقاومة تأثير " : أكبر تشوه ، أكبر مقاومة التغيير ) ؛

③ جسر دائرة مكبر للصوت : سلالة غيج يتكون من جسر ويتستون ، جسر الإثارة امدادات الطاقة لتوفير الجهد مستقرة ( عادة 5V أو 10V ) ، تغيير قيمة المقاومة سوف تتحول إلى إشارة ضعيفة الجهد الناتج من الجسر ( عادة μ الخامس ، مثل 1000 ن تحميل مقابل 100 μ الخامس إشارة ) ؛

④ إشارة تكييف : ضعف الجهد إشارة مكبر للصوت إشارة التضخيم ( التضخيم من 1000 إلى 10000 مرة ام الصف ) ، مرشح تمرير منخفض التداخل الكهرومغناطيسي ( مثل السيارات ، وإمدادات الطاقة ، وارتفاع وتيرة الضوضاء ) ؛

التناظرية إلى الرقمية تحويل ومعالجة البيانات : أ / د محول يحول تضخيم الإشارات التناظرية إلى إشارات رقمية ، وحدة تحكم تحويل الإشارات الرقمية إلى قوة حقيقية ( على سبيل المثال ، 100mv 1000n ) حسب معامل المعايرة من أجهزة الاستشعار ( على سبيل المثال ، 1mv 10N ) .

2 . قياس الإزاحة : منطق العمل مقضب مقياس / ليزر مقياس الإزاحة

قياس الإزاحة " المشبك التشرد " ( التشرد العيانية ) و " عينة سلالة " ( تشوه المجهرية ) ، والمعدات الأساسية هي المشبك حاكم ( التيار الرئيسي ) والليزر التشريد متر ( عالية الدقة المشهد ) :

（1 ) المشبك حاكم قياس الإزاحة ( مناسبة لمعظم المعدات )

① هيكل : المشبك المشبك حاكم حاكم ( ثابت على الإطار ) و ( ثابت على المشبك المشبك المنقولة ) بين اثنين من صريف الفجوة الصغيرة ( حوالي 0.1mm ) ؛

② التشرد - تحويل الإشارات الضوئية : عندما المشبك يتحرك ، المشبك الشريحة النسبية إلى مقياس مقضب ، مصدر الضوء ( LED ) المشع مقضب لإنتاج " تموج في هامش " ( هامش تدخل ) ، هامش سرعة الحركة تتناسب طرديا مع المشبك سرعة النزوح .

③ البصرية - تحويل الإشارات الكهربائية : photodetector ( على سبيل المثال ، photoresistance ) يلتقط تموج في هامش الضوء والظل التغييرات وتحويلها إلى نبض الإشارات الكهربائية ( أكبر من التشرد ، أكثر من عدد النبضات ) ؛

معالجة البيانات : المراقب المالي يحسب الإزاحة الفعلية ( الإزاحة = عدد النبضات × تباعد الشبكة ) على أساس المسافة النقطية ( على سبيل المثال ، 20 μ م / الشبكة ) ، على سبيل المثال ، 1000 نبضات المقابلة 20mm الإزاحة ، وتحقيق دقة القياس .

（2 ) الليزر التشريد متر قياس ( مناسبة لمعدات عالية الدقة من الدرجة 0.1 وما فوق )

المبدأ : من خلال انبعاث شعاع الليزر المشع المشبك أو سطح العينة ، تلقي الضوء المنعكس . " وقت الرحلة طريقة " ( قياس الليزر ذهابا وإيابا الوقت ) أو " طريقة المثلث " ( قياس زاوية انحراف الشعاع المنعكس ) لحساب المسافة التغييرات ، إخراج البيانات مباشرة من التشرد .

المزايا : قياس عدم الاتصال ، وعدم الاحتكاك خطأ0.001mm， فائدة نموذج مناسبة لأنّ صغيرة التشريد عالية الدقة اختبار ( على سبيل المثال ، مايكرو الربيع تشوه قياس ) .

3 . قياس الضغط : منطق العمل من التمدد ( اختياري ، مايكرو تشوه )

السلالة هي تشوه في وحدة طول المادة )ε = Δ ل / ل ، Δ ل هو تشوه ، ل هو مقياس المسافة .

cyclophos phamide التثبيت : اثنين من الأسلحة الثابتة في عينة من تمديد عقد قياس المسافة ( على سبيل المثال ، في منتصف منطقة 50 ملم من الصفائح المعدنية ) ، لضمان أن تحامل بحزم و لا ضرر في العينة .

② تشوه نقل : عندما عينة تمتد / ضغط ، تشوه طفيف يحدث في قياس المسافة ، مما دفع عنصر مرونة من التمدد إلى تشوه ، مما تسبب في تغيير المقاومة الداخلية من سلالة غيج ( مبدأ نفس القوة الاستشعار ) ؛

③ معالجة الإشارات : بعد تعديل وتحويل الإشارات الكهربائية من التمدد ، وحدة تحكم يحسب الضغط على أساس قياس طول ( على سبيل المثال ، قياس المسافة 50 ملم ، تشوه 0.05mm ، سلالة = 0.05 / 50 = 0.001 = 1000 μ م / م ) ؛

تطبيق المشهد : المعادن الخضوع سلالة ، معامل مرونة المواد المركبة وغيرها من المعلمات اختبار دقة عالية ، يجب أن تكون مطابقة مع سلالة السيطرة على الوضع لتحقيق حلقة مغلقة السيطرة .

التفاصيل التقنية الرئيسية نظام القياس ( ضمان الدقة والاستقرار )

إشارة التشويش التكنولوجيا

التداخل الكهرومغناطيسي التدريع : كابل استشعار تعتمد التدريع الأسلاك ، إشارة تكييف وحدة الأرض ( الأرض المقاومة )4 Ω ) ، وتجنب الضوضاء الكهرومغناطيسية الناجمة عن المحرك ، محول التردد إشارة ;

التعويض درجة الحرارة : استشعار القوة ، قياس الضغط ، المدمج في التعويض درجة الحرارة المقاومة لتعويض التغيرات في درجة الحرارة المحيطة الناجمة عن الانجراف صفرالانجراف ≤ 0.005 ٪ خ م ) .

معايرة وتصحيح الخطأ

معايرة المصنع : المصنع معايرة أجهزة الاستشعار من خلال معيار دينامومتر ، تداخل الليزر ، وإنشاء " المدخلات والمخرجات المادية إشارة كهربائية " تخزين معامل المعايرة .

المعايرة الدورية : يجب على المستخدم استخداممعايرة الأجهزة القياسية المعتمدة من قبل وكالة الفضاء الكندية ( مثل معيار قياس كتلة ، معيار قوة الاستشعار ) تحديث معامل المعايرة لضمان دقة القياس .

نظام تصحيح الخطأ : البرمجيات تلقائيا بتصحيح أخطاء النظام ، مثل الفجوة الميكانيكية ( مثل الرصاص المسمار السكتة الدماغية فارغة ) و تشوه الإطار ، مثل إزالة الرصاص المسمار الفجوة قبل التحميل ، وتصحيح الخطأ الناجم عن تشوه الإطار التشرد من خلال صلابة التعويض .

3 . متزامن جمع البيانات الرابطة

ثلاث كميات فيزيائية يجب أن تكون متزامنة تماما ( معدل أخذ العينات هو نفسه ، على سبيل المثال1000Hz）， لضمان أن كل نقطة زمنية من قيمة القوة ، والتشريد ، سلالة واحدة من البيانات المناظرة ، من أجل رسم دقيق " القوة - التشرد " و " الإجهاد - الانفعال " منحنى .

بيانات ذاكرة التخزين المؤقت واستكمال : عالية التردد اختبار5 كيلو هرتز أخذ العينات ) ، من خلال وحدة التخزين المؤقت مؤقتا تخزين البيانات ، وتجنب فقدان البيانات بسبب عدم كفاية سرعة المعالجة ، وضمان سلاسة منحنى دون كسر نقطة .

مؤشر الأداء واختيار إشارة نظام القياس

ملخص

جوهر نظام قياس عالمية آلة الاختبار " المادية إشارة ، إشارة كهربائية ، إشارة رقمية " تحويل وتجهيز النظام ، جوهر يعتمد على دقة عالية الاستشعار ، وانخفاض الضوضاء إشارة تكييف عالية السرعة متزامن اقتناء ثلاثة التكنولوجيات . ويمكن تبسيط سير عملها على النحو التالي :

أجهزة الاستشعار تحويل القوة والتشريد والضغط في إشارة كهربائية ضعيفة .

إشارة وحدة تكييف يضخّم إشارة وتصفية الضوضاء .

أ / د تحويل الإشارات التناظرية إلى إشارات رقمية .

المراقب المالي بحساب الكميات الفيزيائية الفعلية على أساس معامل المعايرة ، مزامنة البيانات ذات الصلة وتوليد المنحنيات .تقرير

التركيز على دقة أجهزة الاستشعار ( قوة الاستشعار )عندما يستخدم نموذج المنفعة ، وأجهزة الاستشعار ، كابل إشارة الصيانة تحتاج إلى معايرة بانتظام لضمان استقرار طويل الأجل وموثوق بها بيانات الناتج من نظام القياس .