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XBD2102微机控制电子试验机
技术方案
一、设备型号、名称
XBD2102微机控制电子试验机
二、设备用途
本机用于金属及非金属（含复合材料）的拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离、撕裂、保载、松弛、往复等项的静力学性能测试分析研究，可求出力、抗拉强度、弯曲强度、压缩强度、弹性模量、断裂延伸率、屈服强度等参数。可自动求取ReH、ReL、Rp0.2、Fm、Rt0.5 、Rt0.6、Rt0.65、Rt0.7、Rm、E等试验参数，并可根据GB、ISO、DIN、ASTM、JIS等国内、国际相关标准进行试验和提供数据。
三、主要技术参数
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序号 |
项目名称 |
技术指标 |
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1 |
试验力 |
100N（可另加配传感器来扩展测力范围） |
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2 |
准确度等级 |
0.5级 |
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3 |
试验力测量范围 |
0.2%～FS（满量程） |
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4 |
试验力示值误差 |
示值的0.5%以内 |
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5 |
试验力分辨率 |
试验力的±1/300000全程不分档，且全程分辨率不变 |
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6 |
变形测量范围 |
0.2%～FS |
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7 |
变形示值误差 |
示值的±0.5%以内 |
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8 |
变形分辨率 |
变形的1/200000/可达1/300000 |
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9 |
位移示值误差 |
示值的±0.5%以内 |
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10 |
位移分辨率 |
0.03um |
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11 |
力控速率调节范围 |
0.005～5%FS/s |
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12 |
力控速率控制精度 |
速率＜0.05%FS/s时，为设定值的±2%以内 速率≥0.05%FS/s时，为设定值的±0.5%以内 |
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13 |
变形速率调节范围 |
0.005～5%FS/s |
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14 |
变形速率控制精度 |
速率＜0.05%FS/s时，为设定值的±2%以内 速率≥0.05%FS/s时，为设定值的±0.5%以内 |
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15 |
位移速率调节范围 |
0.001～500mm/min |
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16 |
位移速率控制精度 |
速率＜0.5mm/min时，为设定值的±1%以内 速率≥0.5mm/min时，为设定值的±0.2%以内 |
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17 |
有效拉伸行程 |
650mm-850mm（可根据用户需求定做） |
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18 |
有效压缩行程 |
650mm-850mm |
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19 |
主机外形尺寸（长×宽×高） |
（450×370×1260）mm (450×370×1460)mm |
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20 |
主机重量 |
约90Kg |
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21 |
电源 |
220V，50Hz，0.5kW |
四、性能特点
（一）机械工艺结构：
主机架主要由底座、三根立柱和一根丝杠构成单臂框架结构；传动加载系统采用交流伺服电机及同步齿形带减速装置，带动高精密滚珠丝杠转动，再驱动移动横梁实现加载。本机造型美观，稳定性好，刚性大，控制精度高，工作*，噪音低，节能环保。
（二）控制及测量系统：
本机采用*的Test4.0全数字闭环控制系统进行控制及测量，采用电脑进行试验过程及试验曲线的动态显示，并进行数据处理。试验结束后可通过图形处理模块对曲线放大进行数据再分析编辑，性能达到国际*水平。
1.实现*的位移、变形、速度闭环控制。
试验过程中，可灵活更改试验速度及试验方法，以使试验方案更加灵活、更加充实；
1.1多层保护：具有软件和硬件两级保护功能，可实现对试验机的过载、过流、过压、欠压、过速、限位等多种安全保护方式；
1.2路高速24位A/D转换通道，有效码值分辨率可达±30万分之一，实现了内外不分档，且全程分辨率不变；
1.3采用232或串口通讯，数据传输稳定可靠，抗干扰能力强；
1.4采用3路脉冲信号捕获通道（3路脉冲信号分别为1路位移和2路大变形信号），并且采用目前的四倍频技术，使有效脉冲数量放大四倍，大大提高了信号的分辨率，捕获频率为5MHz；
1.5一路伺服电机数字驱动信号，PWM输出的频率为5MHz，低为0.01Hz。
2.※控制及测量系统的技术优势：
2.1Test4.0全数字闭环控制系统
Test4.0全数字闭环控制系统是我公司研发的新一代试验机*控制系统，它采用了当前国际的伺服电机*控制芯片和多通道数据采集处理模块，保证了系统采样的一致性和高速有效的控制功能，确保了系统的*性。系统设计上尽量使用硬件模块，保证了产品的稳定可靠。
2.2**的控制平台
Test4.0是*于自动控制的IC，内部是DSP+MCU的组合。它集成了DSP运算速度快和MCU对I/O口控制能力强的优点，其整体性能明显优于单纯的DSP或32位单片机。其内部集成了硬件的电机控制所需模块，例如：PWM，QEI等。使系统的关键性能完全由硬件模块保证，保证了系统的安全平稳运行。
3.以硬件为基础的并行采样模式
本系统的另一亮点是采用了*ASIC芯片。通过ASIC芯片可对试验机各传感器信号实现同步采集，使我们在国内一家实现真正以硬件为基础的并行采样模式，避免了以往对各传感器通道分时采样造成的载荷和变形不同步的问题。
4.位置脉冲信号硬件滤波功能
光电编码器位置捕获模块采用*硬件模块，内置24级滤波器，对采集的脉冲信号进行整形滤波，避免了位置脉冲捕获系统因干扰脉冲的出现而造成错误计数，更有效的保证了位置精度，使位置脉冲捕获系统能稳定可靠的工作。
5.控制功能底层实现
*ASIC芯片分担了采样、状态监控等一系列外围工作，而通讯等相关工作由内部硬件模块实现，所以DSC更能专注于控制PID计算等主体工作，不仅更加可靠，而且控制的响应速度更快，从而使我们的系统由控制板层运算就完成了PID调整与控制输出，真正实现了闭环控制在系统底层完成。
6.※Test4.0软件的性能特点：
用户界面支持Windows 98、Windows Me、Windows XP，实时曲线显示及处理，图形图像化，软件结构模块化，数据的存储和处理基于MS-ACCESS数据库，便于与OFFICE等办公软件连接。
6.1.用户权限分级管理模式
用户登陆后，系统根据其权限开放相应的操作功能模块。超级管理员具有权限，可进行用户权限管理，给不同操作员授权不同的操作模块。
6.2.拥有强大的试验管理功能，试验单位可根据需求任意设定。
可根据不同的标准编辑相应的试验方案，试验时只要选择相应的试验方案，即可根据标准要求完成试验，并输出满足标准要求的试验报告。试验过程及设备状态实时显示，如：设备运行状态、程序控制运行步骤、引伸计是否切换完成等。
6.3.强大的曲线分析功能
可选择负荷-变形、负荷-时间等多种曲线，实时显示其中一种或多种。同组试样的曲线可使用不同颜色迭加对比，遍历曲线，试验曲线上的任意段可进行局部放大分析，并且支持在试验曲线上显示和标注各特征点，还可以在曲线上自动或手动取点进行对比分析，标注了特征点的曲线亦可以在试验报告中打印输出。
6.4.试验数据自动存储，避免因意外造成的试验数据丢失。
具有试验数据模糊查询功能，可根据不同的条件快速查找所完成的试验数据和结果，实现试验结果再现，还可将不同时间或批次进行的同一试验方案的数据合并打开，进行对比分析。数据备份功能还可将之前存储的数据另行保存和查看。
6.5.MS-ACCESS数据库保存格式与软件的扩展能力
Test4.0软件的核心是基于MS-ACCESS数据库，可与Office办公软件接口，将报告存储为WORD格式或EXCEL格式；另外使原始数据得以开放，用户可通过数据库查阅原始数据，便于材料研究，充分发挥测量数据的效能。
6.6.另加引伸计可自动求取ReH、ReL、Rp0.2、Fm、Rt0.5、Rt0.6、Rt0.65、Rt0.7、Rm、E等试验参数，参数可自由设定，并能打印所作的图形。