材料萬能試驗機測控系統(tǒng)的研究.pdf

1、材料萬能試驗機是能夠在各種環(huán)境、條件下對不同的材料（金屬材料、非金屬材料）所制成的材料試樣進行拉伸、壓縮、彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)、沖擊等試驗，檢測其力學性能、機械性能以及其他物理性能測試的儀器設(shè)備。隨著工業(yè)用材料的不斷更新和微電子科學技術(shù)的高速發(fā)展，舊有的液壓材料測控系統(tǒng)和一些變頻測控系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理、控制方式和設(shè)備集成度等方面已逐漸不能適應(yīng)廣大用戶的測試需求，迫切要求試驗機測控系統(tǒng)向數(shù)字化、智能化、集成化方面邁進。因此，研制一種高精度、高實時

2、性的材料試驗機測控系統(tǒng)具有普遍意義?；诖耍菊n題提出了一種基于微控制器和虛擬儀器開發(fā)平臺LabVIEW的材料萬能試驗機測控系統(tǒng)，具有運動控制精確和數(shù)據(jù)分析處理能力強等優(yōu)點。
　　本課題通過收集目前關(guān)于材料試驗測控系統(tǒng)的相關(guān)信息，簡要介紹了材料試驗機的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、發(fā)展狀況和發(fā)展趨勢，并將整個測控系統(tǒng)分成不同的功能模塊分別進行了硬件搭建和軟件設(shè)計。為保證系統(tǒng)硬件電路的正常運行，課題也對系統(tǒng)硬件的電磁兼容性進行了設(shè)計及測試。總

3、體上來說，硬件電路包含力值檢測單元、位移及變形檢測單元、伺服控制單元和人機接口等功能模塊。通過對各功能模塊的需求分析，采用力傳感器、光電編碼器等檢測試驗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集。使用微控制器的強大數(shù)據(jù)處理功能實現(xiàn)對試驗數(shù)據(jù)進行傳輸、處理、顯示等操作。系統(tǒng)上位機軟件采用虛擬儀器開發(fā)平臺LabVIEW，整個系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，實現(xiàn)對信號進行實時采集、動態(tài)顯示、精確控制、試驗數(shù)據(jù)分析存儲等處理。
　　本課題設(shè)計的材料萬能試驗機測控系統(tǒng)可