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STS10K 微機控制電子萬能試驗機
一、設(shè)備型號、名稱
STS10K 微機控制電子萬能試驗機
二、設(shè)備用途
本機用于金屬及非金屬（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)等項的靜力學(xué)性能測試分析研究，可自動求取 ReH、ReL、Rp0.2、Fm、Rt0.5 、Rt0.6、Rt0.65、Rt0.7、Rm、E 等試驗參數(shù)，并可根據(jù) GB、ISO、DIN、ASTM、JIS 等國內(nèi)、國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行試驗和提供數(shù)據(jù)。
三、主要技術(shù)參數(shù)
1.最大試驗力10KN
2.準(zhǔn)確度等級0.5 級
3.試驗力測量范圍0.2%～100%FS（滿量程）
4.試驗力示值誤差示值的 0.5%以內(nèi)
5.試驗力分辨率最大試驗力的±1/300000 全程不分檔，且全程分辨率不變
6.變形測量范圍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 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，為設(shè)定值的±2%以內(nèi)
速率≥0.05%FS/s 時，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，為設(shè)定值的±2%以內(nèi)
速率≥0.05%FS/s 時，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，為設(shè)定值的±1%以內(nèi)
速率≥0.5mm/min 時，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.有效試驗寬度400mm
20.主機外形尺寸750*520*1740mm（可訂制尺寸）
21.主機重量約 290Kg
22.電源220V，50Hz，1.5kW
四、性能特點
（一）機械工藝結(jié)構(gòu)：
主機架主要由底座、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
動加載系統(tǒng)采用交流伺服電機及同步齒形帶減速裝置，帶動高精密滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，再
驅(qū)動移動橫梁實現(xiàn)加載。本機造型美觀，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）控制及測量系統(tǒng)：
本機采用*的 Test4.0 全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)進行控制及測量，采用電腦進行試
驗過程及試驗曲線的動態(tài)顯示，并進行數(shù)據(jù)處理。試驗結(jié)束后可通過圖形處理模塊對
曲線放大進行數(shù)據(jù)再分析編輯，性能達到優(yōu)質(zhì)水平。
1.實現(xiàn)專用的位移、變形、速度閉環(huán)控制：試驗過程中，可靈活更改試驗速度及試驗
方法，以使試驗方案更加靈活、更加充實；
2.多層保護：具有軟件和硬件兩級保護功能，可實現(xiàn)對試驗機的過載、過流、過壓、
欠壓、過速、限位等多種安全保護方式；
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±30 萬分之一，實現(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；
5.采用 3 路脈沖信號捕獲通道（3 路脈沖信號分別為 1 路位移和 2 路大變形信號），
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，大大提高了信號的分
辨率，最高捕獲頻率為 5MHz；
6.一路伺服電機數(shù)字驅(qū)動信號，PWM 輸出的最高頻率為 5MHz，低為 0.01Hz。
※控制及測量系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢：
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)的新一代試驗機專業(yè)控制系統(tǒng)，
它采用了當(dāng)前*的伺服電機專業(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
Test4.0 是專用于自動控制的 IC，內(nèi)部是 DSP+MCU 的組合。它集成了 DSP 運算速
度快和 MCU 對 I/O 口控制能力強的優(yōu)點，其整體性能明顯優(yōu)于單純的 DSP 或 32 位單
片機。其內(nèi)部集成了硬件的電機控制所需模塊，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)的另一亮點是采用了專用 ASIC 芯片。通過 ASIC 芯片可對試驗機各傳感器
信號實現(xiàn)同步采集，使我們在國內(nèi)實現(xiàn)真正以硬件為基礎(chǔ)的并行采樣模式，避免
了以往對各傳感器通道分時采樣造成的載荷和變形不同步的問題。
4.位置脈沖信號硬件濾波功能
光電編碼器位置捕獲模塊采用專用硬件模塊，內(nèi)置 24 級濾波器，對采集的脈沖
信號進行整形濾波，避免了位置脈沖捕獲系統(tǒng)因干擾脈沖的出現(xiàn)而造成錯誤計數(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)部硬件模塊實現(xiàn)，所以 DSC 更能專注于控制 PID 計算等主體工作，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)由控制板最底層運算就完成了 PID 調(diào)整
與控制輸出，真正實現(xiàn)了閉環(huán)控制在系統(tǒng)底層完成。
※Test4.0 軟件的性能特點：
用戶界面支持 Windows 98、Windows Me、Windows XP，實時曲線顯示及處理，圖
形圖像化，軟件結(jié)構(gòu)模塊化，數(shù)據(jù)的存儲和處理基于 MS-ACCESS 數(shù)據(jù)庫，便于與
OFFICE 等辦公軟件連接。
1.用戶權(quán)限分級管理模式
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。超級管理員具有最高權(quán)
限，可進行用戶權(quán)限管理，給不同操作員授權(quán)不同的操作模塊。
2.擁有強大的試驗管理功能，試驗單位可根據(jù)需求任意設(shè)定。
可根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)編輯相應(yīng)的試驗方案，試驗時只要選擇相應(yīng)的試驗方案，即可
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求完成試驗，并輸出滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗報告。試驗過程及設(shè)備狀態(tài)實時
顯示，如：設(shè)備運行狀態(tài)、程序控制運行步驟、引伸計是否切換完成等。
3.強大的曲線分析功能
可選擇負荷-變形、負荷-時間等多種曲線，實時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比，遍歷曲線，試驗曲線上的任意段可進行局部放大分
析，并且支持在試驗曲線上顯示和標(biāo)注各特征點，還可以在曲線上自動或手動取點進
行對比分析，標(biāo)注了特征點的曲線亦可以在試驗報告中打印輸出。
4.試驗數(shù)據(jù)自動存儲，避免因意外造成的試驗數(shù)據(jù)丟失。
具有試驗數(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數(shù)據(jù)和結(jié)
果，實現(xiàn)試驗結(jié)果再現(xiàn)，還可將不同時間或批次進行的同一試驗方案的數(shù)據(jù)合并打開，
進行對比分析。數(shù)據(jù)備份功能還可將之前存儲的數(shù)據(jù)另行保存和查看。
5.MS-ACCESS 數(shù)據(jù)庫保存格式與軟件的擴展能力
Test4.0 軟件的核心是基于 MS-ACCESS 數(shù)據(jù)庫，可與 Office 辦公軟件接口，將報
告存儲為 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)庫查
閱原始數(shù)據(jù)，便于材料研究，充分發(fā)揮測量數(shù)據(jù)的效能。
6.另加引伸計可自動求取 ReH、ReL、Rp0.2、Fm、Rt0.5、Rt0.6、Rt0.65、Rt0.7、Rm、
E 等試驗參數(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功能
Test4.0 軟件自動判斷，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"。
8.自動返回：移動橫梁可自動返回試驗初始位置。
9.自動校準(zhǔn)：負荷、伸長可按所加標(biāo)準(zhǔn)值自動標(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展和維修；
2）自動切換：試驗過程中顯示曲線根據(jù)試驗力和變形量大小自動變換量程。
五、設(shè)備配置
設(shè)備配置名稱
1.主機 10KN 雙臂結(jié)構(gòu)一臺
2.機架一套
3.滾珠絲杠：高精密、無間隙兩根
4.伺服電機和伺服調(diào)速系統(tǒng)一套
5.控制及測量系統(tǒng)一套
6.同步齒形帶一套
7.負荷傳感器 10KN一只
8.全數(shù)字閉環(huán)控制及測量系統(tǒng)一套
8.1負荷測量系統(tǒng)
8.2位移測量系統(tǒng)
8.3變形測量系統(tǒng)
9.軟件一套
10.全智能手控盒一個
11.商用電腦一臺
12.A4 惠普商用打印機一臺
