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XBD2101微機控制電子萬能試驗機用于金屬及非金屬（含復合材料）膠粘劑、膠粘帶、不干膠、醫(yī)用粘劑、保護膜、離型紙、復合膜、食品塑料袋包裝、日用化妝品塑料包裝、人造革、編織袋、薄膜、紙張的拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離、撕裂、保載、松弛、往復等項的靜力學性能測試分析研究，可求出大力、抗拉強度、彎曲強度、壓縮強度、彈性模量、斷裂延伸率、屈服強度等參數。
一、設備型號、名稱
XBD2101微機控制電子萬能試驗機
二、設備用途
XBD2101微機控制電子萬能試驗機用于金屬及非金屬（含復合材料）膠粘劑、膠粘帶、不干膠、醫(yī)用粘劑、保護膜、離型紙、復合膜、食品塑料袋包裝、日用化妝品塑料包裝、人造革、編織袋、薄膜、紙張的拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離、撕裂、保載、松弛、往復等項的靜力學性能測試分析研究，可求出大力、抗拉強度、彎曲強度、壓縮強度、彈性模量、斷裂延伸率、屈服強度等參數。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，并可根據GB、ISO、DIN、ASTM、JIS等國內、相關標準進行試驗和提供數據。
三、主要技術參數
序號 | 項目名稱 | 技術指標 |
1 | 大試驗力 | 10N（可另加配傳感器來擴展測力范圍） |
2 | 準確度等級 | 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 |
5 | 試驗力分辨率 | 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 |
8 | 變形分辨率 | 大變形的1/200000 |
9 | 位移示值誤差 | 示值的±0.5%以內 |
10 | 位移分辨率 | 0.03um |
11 | 力控速率調節(jié)范圍 | 0.005～5%FS/s |
12 | 力控速率控制精度 | 速率＜0.05%FS/s時，為設定值的±2%以內 速率≥0.05%FS/s時，為設定值的±0.5%以內 |
13 | 變形速率調節(jié)范圍 | 0.005～5%FS/s |
14 | 變形速率控制精度 | 速率＜0.05%FS/s時，為設定值的±2%以內 速率≥0.05%FS/s時，為設定值的±0.5%以內 |
15 | 位移速率調節(jié)范圍 | 0.001～500mm/min |
16 | 位移速率控制精度 | 速率＜0.5mm/min時，為設定值的±1%以內 速率≥0.5mm/min時，為設定值的±0.2%以內 |
17 | 有效拉伸行程 | 650mm-850mm（可根據用戶需求定做） |
18 | 有效壓縮行程 | 650mm-850mm（含夾具體） |
19 | 主機外形尺寸（長×寬×高） | （450×370×1260）mm (450×370×1460)mm |
20 | 主機重量 | 約90Kg |
21 | 電源 | 220V，50Hz，0.5kW |
四、性能特點
（一）機械工藝結構：
主機架主要由底座、三根立柱和一根絲杠構成單臂框架結構；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動，再驅動移動橫梁實現加載。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)：
本機采用先進的Test4.0全數字閉環(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，并進行數據處理。試驗結束后可通過圖形處理模塊對曲線放大進行數據再分析編輯，性能達到先進水平。
1.實現的位移、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轉換通道，有效碼值分辨率可達±30萬分之一，實現了內外不分檔，且全程分辨率不變；
4.采用232或串口通訊，數據傳輸穩(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，使有效脈沖數量放大四倍，大大提高了信號的分辨率，捕獲頻率為5MHz；
6.一路伺服電機數字驅動信號，PWM輸出的頻率為5MHz，低為0.01Hz。
※控制及測量系統(tǒng)的技術優(yōu)勢：
1.Test4.0全數字閉環(huán)控制系統(tǒng)
Test4.0全數字閉環(huán)控制系統(tǒng)是我公司研發(fā)的新一代試驗機專業(yè)控制系統(tǒng)，它采用了當前伺服電機專業(yè)控制芯片和多通道數據采集處理模塊，保證了系統(tǒng)采樣的*性和高速有效的控制功能，確保了系統(tǒng)的先進性。系統(tǒng)設計上盡量使用硬件模塊，保證了產品的穩(wěn)定可靠。
2.高效專業(yè)的控制平臺
Test4.0是于自動控制的IC，內部是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.以硬件為基礎的并行采樣模式
本系統(tǒng)的另一亮點是采用了ASIC芯片。通過ASIC芯片可對試驗機各傳感器信號實現同步采集，使我們在國內實現真正以硬件為基礎的并行采樣模式，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硬件模塊，內置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)因干擾脈沖的出現而造成錯誤計數，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
ASIC芯片分擔了采樣、狀態(tài)監(jiān)控等一系列外圍工作，而通訊等相關工作由內部硬件模塊實現，所以DSC更能專注于控制PID計算等主體工作，不僅更加可靠，而且控制的響應速度更快，從而使我們的系統(tǒng)由控制板層運算就完成了PID調整與控制輸出，真正實現了閉環(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，軟件結構模塊化，數據的存儲和處理基于MS-ACCESS數據庫，便于與OFFICE等辦公軟件連接。
1.用戶權限分級管理模式
用戶登陸后，系統(tǒng)根據其權限開放相應的操作功能模塊。超級管理員可進行用戶權限管理，給不同操作員授權不同的操作模塊。
2.擁有強大的試驗管理功能，試驗單位可根據需求任意設定。
可根據不同的標準編輯相應的試驗方案，試驗時只要選擇相應的試驗方案，即可根據標準要求完成試驗，并輸出滿足標準要求的試驗報告。試驗過程及設備狀態(tài)實時顯示，如：設備運行狀態(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.試驗數據自動存儲，避免因意外造成的試驗數據丟失。
具有試驗數據模糊查詢功能，可根據不同的條件快速查找所完成的試驗數據和結果，實現試驗結果再現，還可將不同時間或批次進行的同一試驗方案的數據合并打開，進行對比分析。數據備份功能還可將之前存儲的數據另行保存和查看。
5.MS-ACCESS數據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數據庫，可與Office辦公軟件接口，將報告存儲為WORD格式或EXCEL格式；另外使原始數據得以開放，用戶可通過數據庫查閱原始數據，便于材料研究，充分發(fā)揮測量數據的效能。
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，參數可自由設定，并能打印所作的圖形。
7.可設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：負荷、伸長可按所加標準值自動標定。
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試驗力和變形量大小自動變換量程。
四、性能特點
（一）機械工藝結構：
主機架主要由底座、三根立柱和一根絲杠構成單臂框架結構；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動，再驅動移動橫梁實現加載。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Test4.0全數字閉環(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，并進行數據處理。試驗結束后可通過圖形處理模塊對曲線放大進行數據再分析編輯，性能達到先進水平。
1.實現的位移、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；
1.1多層保護：具有軟件和硬件兩級保護功能，可實現對試驗機的過載、過流、過壓、欠壓、過速、限位等多種安全保護方式；
1.2路高速24位A/D轉換通道，有效碼值分辨率可達±30萬分之一，實現了內外不分檔，且全程分辨率不變；
1.3采用USB或串口通訊，數據傳輸穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強；
1.4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），并且采用四倍頻技術，使有效脈沖數量放大四倍，大大提高了信號的分辨率，捕獲頻率為5MHz；
1.5一路伺服電機數字驅動信號，PWM輸出的頻率為5MHz。
2.※控制及測量系統(tǒng)的技術優(yōu)勢：
2.1Test4.0全數字閉環(huán)控制系統(tǒng)
Test4.0全數字閉環(huán)控制系統(tǒng)是我公司研發(fā)的新一代試驗機專業(yè)控制系統(tǒng)，它采用了當前伺服電機專業(yè)控制芯片和多通道數據采集處理模塊，保證了系統(tǒng)采樣的*性和高速有效的控制功能，確保了系統(tǒng)的先進性。系統(tǒng)設計上盡量使用硬件模塊，保證了產品的穩(wěn)定可靠。
2.2高效專業(yè)的控制平臺
Test4.0是于自動控制的IC，內部是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.以硬件為基礎的并行采樣模式
本系統(tǒng)的另一亮點是采用了ASIC芯片。通過ASIC芯片可對試驗機各傳感器信號實現同步采集，使我們在國內實現真正以硬件為基礎的并行采樣模式，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硬件模塊，內置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)因干擾脈沖的出現而造成錯誤計數，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
ASIC芯片分擔了采樣、狀態(tài)監(jiān)控等一系列外圍工作，而通訊等相關工作由內部硬件模塊實現，所以DSC更能專注于控制PID計算等主體工作，不僅更加可靠，而且控制的響應速度更快，從而使我們的系統(tǒng)由控制板層運算就完成了PID調整與控制輸出，真正實現了閉環(huán)控制在系統(tǒng)底層完成。
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