拉力测试传感器（拉力传感器精度等级）

拉力试验机是现代电子技术与机械传动技术相结合的大型精密检测仪器。它充分发挥机电一体化的特点，具有测量范围宽、精度高、响应快的特点。该拉力试验机工作可靠、高效，可实时显示、记录、打印试验数据。它由测量系统、驱动系统、控制系统和计算机结构组成。

1 力值的测量

使用称重传感器、放大器和数据处理系统来测量力。最常用的称重传感器是应变计传感器。

应变片传感器是由应变片、弹性元件和一定的附件（补偿元件、屏蔽罩、接线端子、加载部件）组成的能将一定的机械量转换成电输出的装置。应变片传感器的类型有很多种，包括桶式力传感器、轮辐式力传感器、S形双孔传感器、梁式传感器等。

由材料力学可知，弹性元件某一点的应变与施加在弹性元件上的力以及弹性元件在小变形条件下的变形量成正比。例如，当传感器受到拉力P时，应变片贴在弹性元件的表面，因为弹性元件上的应变与外力P的大小成正比。因此，应变片连接到测量电路，可以测量输出电压以确定力。

对于力传感器，通常采用差分全桥测量，其中连接应变片形成桥式电路。简单地说，外力P引起传感器内应变片的变形，产生电桥不平衡，从而引起传感器输出电压的变化。

一般来说，传感器的输出信号很弱，通常只有几毫伏。直接测量该信号非常困难，无法满足高精度测量的要求。因此，这个微弱的信号必须通过放大器进行放大，将信号电压放大到10V。此时的信号为模拟信号。模拟信号通过多路开关和A/D转换芯片转换为数字信号，然后进行数据处理。至此，力测量完成。

传感器的好坏决定了拉力机的精度和稳定性。目前市场上带有传感器的拉力机，小力值一般采用S型传感器，大力值一般采用辐条型传感器。内部传感器一般为电阻应变片类型。如果应变片的精度不高或者固定应变片胶的耐老化性差，或者传感器材料不好，都会影响传感器的精度和使用寿命。 GDBELL拉力测试仪采用知名传感器，精度高，线性好，非常稳定，几十年不会变化。

2 变形和梁位移测量

这是使用变形测量装置来测量的，该装置用于测量试验过程中试样的变形。

该设备有两个夹头，通过一系列驱动器连接到安装在测量设备顶部的光学编码器。当两个支架之间的距离发生变化时，光电编码器的轴旋转，光电编码器输出脉冲信号。然后该信号由微控制器处理以给出样本的变形量。

梁位移的测量原理与变形测量大致相同。通过测量光电编码器输出的脉冲数得到横梁的位移。

传动主要由螺杆完成。如果螺钉存在间隙，则拉伸试验将直接影响断裂后的最大试验变形和伸长率。目前市场上的一些拉力试验机采用T型普通螺杆，间隙较大，摩擦力较大，导致使用寿命较短。 GDBELL拉力试验机采用的丝杠为高精度、无间隙滚珠丝杠，表面淬火硬度高，使用寿命长达数十年，且精度相同。

3 拉力试验机驱动系统

该驱动系统主要用于万能材料试验机横梁的运动。其工作原理是通过伺服系统控制电机。电机通过减速箱等一系列传动机构带动丝杆旋转，从而控制横梁的运动。通过改变电机的速度，可以改变横梁移动的速度。

目前，市场上的一些拉力试验机采用普通三相电机或变频电机。此类电机采用模拟信号控制，控制响应慢，定位不准确。一般速度范围较窄，有高速无低速或低速无高速。速度控制不准确。 GDBELL拉力机所使用的电机是全数字交流伺服电机。控制方式采用全数字脉冲控制。速度范围宽，可达0.01-1000mm/min。控制定位准确，响应速度快。电机可保证全范围内精确调速。寿命长，可达数十年。

4 拉力试验机控制系统

顾名思义，它是控制万能材料试验机计算机伺服系统运行的系统。人们可以通过控制台控制试验机的运行，通过控制台了解试验机的状态和测试参数。展示。如果机器配备计算机，还可以实现各种功能，进行数据处理和分析，并打印测试结果。测试仪与计算机之间的通讯一般采用RS232串口通讯的形式，通过计算机背面的串口（COM号）进行。它是一项成熟、可靠且易于使用的技术。

目前，市场上的拉力试验机测控系统大多采用8位单片机控制，采样率低，抗干扰能力差。另外，如果AD转换器的分辨率较低，测量也会不准确。