隨著現(xiàn)代工業(yè)化不斷的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步不斷的開發(fā)滿足現(xiàn)代工業(yè)的新材料和工藝。如何去運(yùn)用這些新材料和新工藝；如何判斷材料的力學(xué)性能；如何運(yùn)用這些材料生產(chǎn)的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能，這些都需要知道這些新材料各自的屬性，而 如何得這些材料的屬性就需要專業(yè)的設(shè)備去測量。于是對材料力學(xué)特性測量的電腦拉力機(jī)就此產(chǎn)生。 對于電腦拉力機(jī)的來說，懂的人并不多，所以不管是新手用手，未上車準(zhǔn)備采購的小白，還是邁入老司機(jī)行業(yè)的老手，了解電腦拉力機(jī)的結(jié)構(gòu)，對大家在購買、維護(hù)保養(yǎng)電腦拉力機(jī)方面都會(huì)有所幫助。下面【科準(zhǔn)測控】工程師蔣偉豪給大家詳細(xì)講解一下電腦拉力機(jī)的基本組成部分：

軟件模塊

電腦拉力機(jī)軟件模塊主要是設(shè)計(jì)人機(jī)交互界面，電腦拉力機(jī)通過計(jì)算機(jī)發(fā)出指令控制試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)作。試驗(yàn)機(jī)對材料試樣所測量得的位移和力值在計(jì)算機(jī)人機(jī)界面中顯示出來，可以在界面設(shè)計(jì)中讓數(shù)據(jù)表格化和圖像化。界面的簡潔和容易操作是會(huì)越來越重要。在軟件模塊中還需要在試驗(yàn)完成后的數(shù)據(jù)處理，所以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理是軟件模塊必備的。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理軟件是為了方便實(shí)驗(yàn)員在試驗(yàn)時(shí)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)保存，還有就是為了后來對數(shù)據(jù)的隨時(shí)調(diào)取使用。

硬件模塊

電腦拉力機(jī)硬件模塊包括伺服驅(qū)動(dòng)模塊==>通信模塊==>電源模塊==>電機(jī)。

直流電機(jī)作為老式拉力機(jī)的直接動(dòng)力來源，為了得到對材料試樣額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)矩，其內(nèi)部的轉(zhuǎn)子磁場和電子磁場必須保持恒定一及兩個(gè)磁場垂直為90°，直流電機(jī)維持兩個(gè)磁場正交就要借電機(jī)的碳刷和整流子來完成。但是碳刷是由石墨做成，在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生碳粉同時(shí)由于電機(jī)轉(zhuǎn)速過快還會(huì)產(chǎn)生火花，直流電機(jī)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的碳末會(huì)對電機(jī)本身產(chǎn)生損壞，因此直流電機(jī)的適用場合也受到了限制。由于直流電機(jī)的自身原因限制導(dǎo)致現(xiàn)在的拉力試驗(yàn)機(jī)基本上都用伺服電機(jī)作為拉力試驗(yàn)機(jī)的直接動(dòng)力。

伺服系統(tǒng)是伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，使伺服電機(jī)收到信號(hào)后能夠快速的做出反應(yīng)。舊式控制系統(tǒng)的電機(jī)和擁有伺服系統(tǒng)的電機(jī)相比：具有高的線性度、低電壓正常啟動(dòng)、時(shí)間常數(shù)小等特點(diǎn)。

硬件模塊的功能是將計(jì)算機(jī)所發(fā)出的指令在內(nèi)部翻譯成機(jī)器能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，再發(fā)給伺服驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)化成控制電機(jī)位置、速度、電流指令，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向和電機(jī)的啟動(dòng)和停止，從而控制精密絲杠的運(yùn)動(dòng)和停止。在伺服電機(jī)內(nèi)部包含編碼器，編碼器是電機(jī)內(nèi)部的位置控環(huán)和速度環(huán)的反饋模塊，反饋的信號(hào)在于計(jì)算機(jī)輸入信號(hào)相比，以便更加精準(zhǔn)的控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

基本結(jié)構(gòu)圖

電機(jī)

電腦拉力機(jī)伺服電機(jī)因?yàn)閷⑴f式電機(jī)中勵(lì)磁繞組被永磁鐵代替所以叫永磁電機(jī)。又因?yàn)闆]有電刷叫做無刷電機(jī)，無刷電機(jī)的精度取決于電機(jī)內(nèi)部的編碼器的線數(shù)。

伺服電機(jī)其內(nèi)部與舊式的直流電機(jī)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)上都是由定子和轉(zhuǎn)子兩部分構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)變壓器中的定子與伺服電機(jī)中定子結(jié)構(gòu)相同，定子中都含有激磁繞組和控制繞組并且兩繞組正交。一個(gè)是勵(lì)磁繞組Rf，它始終接在交流電壓Uf上；另一組是控制繞組L，鏈接控制信號(hào)電壓Uc，所以交流伺服電機(jī)又稱兩個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)。

測量模塊

電腦拉力機(jī)測量模塊主要的測量是實(shí)驗(yàn)中的位移和拉力的大小。測量位移的大小是通過試驗(yàn)機(jī)中的精密絲杠，力的大小是通過拉力傳感器來進(jìn)行測量。

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