STS10K 微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)
一、設(shè)備型號(hào)、名稱
STS10K 微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)
二、設(shè)備用途
本機(jī)用于金屬及非金屬（含復(fù)合材料）的拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離、撕裂、保載、松弛、往復(fù)等項(xiàng)的靜力學(xué)性能測(cè)試分析研究，可自動(dòng)求取 ReH、ReL、Rp0.2、Fm、Rt0.5 、Rt0.6、Rt0.65、Rt0.7、Rm、E 等試驗(yàn)參數(shù)，并可根據(jù) GB、ISO、DIN、ASTM、JIS 等國(guó)內(nèi)、國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)和提供數(shù)據(jù)。
三、主要技術(shù)參數(shù)
1.最大試驗(yàn)力10KN
2.準(zhǔn)確度等級(jí)0.5 級(jí)
3.試驗(yàn)力測(cè)量范圍0.2%～100%FS（滿量程）
4.試驗(yàn)力示值誤差示值的 0.5%以內(nèi)
5.試驗(yàn)力分辨率最大試驗(yàn)力的±1/300000 全程不分檔，且全程分辨率不變
6.變形測(cè)量范圍0.2%～100%FS
7.變形示值誤差示值的±0.5%以內(nèi)
8.變形分辨率最大變形的 1/200000/最高可達(dá) 1/300000
9.位移示值誤差示值的±0.5%以內(nèi)
10.位移分辨率0.001mm
11.力控速率調(diào)節(jié)范圍0.005～5%FS/s
12.力控速率控制精度
速率＜0.05%FS/s 時(shí)，為設(shè)定值的±2%以內(nèi)
速率≥0.05%FS/s 時(shí)，為設(shè)定值的±0.5%以內(nèi)
13.變形速率調(diào)節(jié)范圍0.005～5%FS/s
14.變形速率控制精度
速率＜0.05%FS/s 時(shí)，為設(shè)定值的±2%以內(nèi)
速率≥0.05%FS/s 時(shí)，為設(shè)定值的±0.5%以內(nèi)
15.位移速率調(diào)節(jié)范圍0.001～500mm/min
16.位移速率控制精度
速率＜0.5mm/min 時(shí)，為設(shè)定值的±1%以內(nèi)
速率≥0.5mm/min 時(shí)，為設(shè)定值的±0.2%以內(nèi)
17.有效拉伸行程700mm（可根據(jù)用戶需求定做）
18.有效壓縮行程700mm（可根據(jù)用戶需求定做）
19.有效試驗(yàn)寬度400mm
20.主機(jī)外形尺寸750*520*1740mm（可訂制尺寸）
21.主機(jī)重量約 290Kg
22.電源220V，50Hz，1.5kW
四、性能特點(diǎn)
（一）機(jī)械工藝結(jié)構(gòu)：
主機(jī)架主要由底座、四根立柱和兩根精密滾珠絲杠構(gòu)成大門式落地框架結(jié)構(gòu)；傳
動(dòng)加載系統(tǒng)采用交流伺服電機(jī)及同步齒形帶減速裝置，帶動(dòng)高精密滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，再
驅(qū)動(dòng)移動(dòng)橫梁實(shí)現(xiàn)加載。本機(jī)造型美觀，穩(wěn)定性好，剛性大，控制精度高，工作效率
高，噪音低，節(jié)能環(huán)保。
（二）控制及測(cè)量系統(tǒng)：
本機(jī)采用*的 Test4.0 全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制及測(cè)量，采用電腦進(jìn)行試
驗(yàn)過程及試驗(yàn)曲線的動(dòng)態(tài)顯示，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。試驗(yàn)結(jié)束后可通過圖形處理模塊對(duì)
曲線放大進(jìn)行數(shù)據(jù)再分析編輯，性能達(dá)到優(yōu)質(zhì)水平。
1.實(shí)現(xiàn)專用的位移、變形、速度閉環(huán)控制：試驗(yàn)過程中，可靈活更改試驗(yàn)速度及試驗(yàn)
方法，以使試驗(yàn)方案更加靈活、更加充實(shí)；
2.多層保護(hù)：具有軟件和硬件兩級(jí)保護(hù)功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)機(jī)的過載、過流、過壓、
欠壓、過速、限位等多種安全保護(hù)方式；
3.3 路高速 24 位 A/D 轉(zhuǎn)換通道，有效碼值分辨率最高可達(dá)±30 萬分之一，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)
外不分檔，且全程分辨率不變；
4.采用 USB 或串口通訊，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)；
5.采用 3 路脈沖信號(hào)捕獲通道（3 路脈沖信號(hào)分別為 1 路位移和 2 路大變形信號(hào)），
并且采用目前*的四倍頻技術(shù)，使有效脈沖數(shù)量放大四倍，大大提高了信號(hào)的分
辨率，最高捕獲頻率為 5MHz；
6.一路伺服電機(jī)數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)，PWM 輸出的最高頻率為 5MHz，低為 0.01Hz。
※控制及測(cè)量系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：
1.Test4.0 全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)
Test4.0 全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)是我公司最新研發(fā)的新一代試驗(yàn)機(jī)專業(yè)控制系統(tǒng)，
它采用了當(dāng)前*的伺服電機(jī)專業(yè)控制芯片和多通道數(shù)據(jù)采集處理模塊，保證
了系統(tǒng)采樣的一致性和高速有效的控制功能，確保了系統(tǒng)的*性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)上盡量
使用硬件模塊，保證了產(chǎn)品的穩(wěn)定可靠。
2.高效專業(yè)的控制平臺(tái)
Test4.0 是專用于自動(dòng)控制的 IC，內(nèi)部是 DSP+MCU 的組合。它集成了 DSP 運(yùn)算速
度快和 MCU 對(duì) I/O 口控制能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，其整體性能明顯優(yōu)于單純的 DSP 或 32 位單
片機(jī)。其內(nèi)部集成了硬件的電機(jī)控制所需模塊，例如：PWM，QEI 等。使系統(tǒng)的關(guān)鍵性
能*由硬件模塊保證，保證了系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。
3.以硬件為基礎(chǔ)的并行采樣模式
本系統(tǒng)的另一亮點(diǎn)是采用了專用 ASIC 芯片。通過 ASIC 芯片可對(duì)試驗(yàn)機(jī)各傳感器
信號(hào)實(shí)現(xiàn)同步采集，使我們?cè)趪?guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)真正以硬件為基礎(chǔ)的并行采樣模式，避免
了以往對(duì)各傳感器通道分時(shí)采樣造成的載荷和變形不同步的問題。
4.位置脈沖信號(hào)硬件濾波功能
光電編碼器位置捕獲模塊采用專用硬件模塊，內(nèi)置 24 級(jí)濾波器，對(duì)采集的脈沖
信號(hào)進(jìn)行整形濾波，避免了位置脈沖捕獲系統(tǒng)因干擾脈沖的出現(xiàn)而造成錯(cuò)誤計(jì)數(shù)，更
有效的保證了位置精度，使位置脈沖捕獲系統(tǒng)能穩(wěn)定可靠的工作。
5.控制功能底層實(shí)現(xiàn)
專用 ASIC 芯片分擔(dān)了采樣、狀態(tài)監(jiān)控等一系列外圍工作，而通訊等相關(guān)工作由
內(nèi)部硬件模塊實(shí)現(xiàn)，所以 DSC 更能專注于控制 PID 計(jì)算等主體工作，不僅更加可靠，
而且控制的響應(yīng)速度更快，從而使我們的系統(tǒng)由控制板最底層運(yùn)算就完成了 PID 調(diào)整
與控制輸出，真正實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制在系統(tǒng)底層完成。
※Test4.0 軟件的性能特點(diǎn)：
用戶界面支持 Windows 98、Windows Me、Windows XP，實(shí)時(shí)曲線顯示及處理，圖
形圖像化，軟件結(jié)構(gòu)模塊化，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理基于 MS-ACCESS 數(shù)據(jù)庫(kù)，便于與
OFFICE 等辦公軟件連接。
1.用戶權(quán)限分級(jí)管理模式
用戶登陸后，系統(tǒng)根據(jù)其權(quán)限開放相應(yīng)的操作功能模塊。超級(jí)管理員具有最高權(quán)
限，可進(jìn)行用戶權(quán)限管理，給不同操作員授權(quán)不同的操作模塊。
2.擁有強(qiáng)大的試驗(yàn)管理功能，試驗(yàn)單位可根據(jù)需求任意設(shè)定。
可根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)編輯相應(yīng)的試驗(yàn)方案，試驗(yàn)時(shí)只要選擇相應(yīng)的試驗(yàn)方案，即可
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求完成試驗(yàn)，并輸出滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)報(bào)告。試驗(yàn)過程及設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)
顯示，如：設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、程序控制運(yùn)行步驟、引伸計(jì)是否切換完成等。
3.強(qiáng)大的曲線分析功能
可選擇負(fù)荷-變形、負(fù)荷-時(shí)間等多種曲線，實(shí)時(shí)顯示其中一種或多種。同組試樣
的曲線可使用不同顏色迭加對(duì)比，遍歷曲線，試驗(yàn)曲線上的任意段可進(jìn)行局部放大分
析，并且支持在試驗(yàn)曲線上顯示和標(biāo)注各特征點(diǎn)，還可以在曲線上自動(dòng)或手動(dòng)取點(diǎn)進(jìn)
行對(duì)比分析，標(biāo)注了特征點(diǎn)的曲線亦可以在試驗(yàn)報(bào)告中打印輸出。
4.試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)，避免因意外造成的試驗(yàn)數(shù)據(jù)丟失。
具有試驗(yàn)數(shù)據(jù)模糊查詢功能，可根據(jù)不同的條件快速查找所完成的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)
果，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果再現(xiàn)，還可將不同時(shí)間或批次進(jìn)行的同一試驗(yàn)方案的數(shù)據(jù)合并打開，
進(jìn)行對(duì)比分析。數(shù)據(jù)備份功能還可將之前存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)另行保存和查看。
5.MS-ACCESS 數(shù)據(jù)庫(kù)保存格式與軟件的擴(kuò)展能力
Test4.0 軟件的核心是基于 MS-ACCESS 數(shù)據(jù)庫(kù)，可與 Office 辦公軟件接口，將報(bào)
告存儲(chǔ)為 WORD 格式或 EXCEL 格式；另外使原始數(shù)據(jù)得以開放，用戶可通過數(shù)據(jù)庫(kù)查
閱原始數(shù)據(jù)，便于材料研究，充分發(fā)揮測(cè)量數(shù)據(jù)的效能。
6.另加引伸計(jì)可自動(dòng)求取 ReH、ReL、Rp0.2、Fm、Rt0.5、Rt0.6、Rt0.65、Rt0.7、Rm、
E 等試驗(yàn)參數(shù)，參數(shù)可自由設(shè)定，并能打印所作的圖形。
7.可設(shè)定屈服后去掉引伸計(jì)功能
Test4.0 軟件自動(dòng)判斷，在試樣屈服結(jié)束后將變形切換為位移采集，并在信息欄
中提醒用戶“變形切換結(jié)束，可以去掉引伸計(jì)"。
8.自動(dòng)返回：移動(dòng)橫梁可自動(dòng)返回試驗(yàn)初始位置。
9.自動(dòng)校準(zhǔn)：負(fù)荷、伸長(zhǎng)可按所加標(biāo)準(zhǔn)值自動(dòng)標(biāo)定。
10.量程模式：全量程不分檔
1）模塊單元：多種附件靈活互換，模塊化的電氣硬件便于功能擴(kuò)展和維修；
2）自動(dòng)切換：試驗(yàn)過程中顯示曲線根據(jù)試驗(yàn)力和變形量大小自動(dòng)變換量程。
五、設(shè)備配置
設(shè)備配置名稱
1.主機(jī) 10KN 雙臂結(jié)構(gòu)一臺(tái)
2.機(jī)架一套
3.滾珠絲杠：高精密、無間隙兩根
4.伺服電機(jī)和伺服調(diào)速系統(tǒng)一套
5.控制及測(cè)量系統(tǒng)一套
6.同步齒形帶一套
7.負(fù)荷傳感器 10KN一只
8.全數(shù)字閉環(huán)控制及測(cè)量系統(tǒng)一套
8.1負(fù)荷測(cè)量系統(tǒng)
8.2位移測(cè)量系統(tǒng)
8.3變形測(cè)量系統(tǒng)
9.軟件一套
10.全智能手控盒一個(gè)
11.商用電腦一臺(tái)
12.A4 惠普商用打印機(jī)一臺(tái)
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