壓電式三向切削力測試系統(tǒng)的主要配置

　　儀器主要配置：

　　1）三向測力儀:壓電晶體材料測力儀（量程：±2.5N）。

　　基于壓電效應(yīng)的傳感器。是一種自發(fā)電式和機電轉(zhuǎn)換式傳感器。它的敏感元件由壓電材料制成。壓電材料受力后表面產(chǎn)生電荷。此電荷經(jīng)電荷放大器和測量電路放大和變換阻抗后就成為正比于所受外力的電量輸出。壓電式傳感器用于測量力和能變換為力的非電物理量。它的優(yōu)點是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠和重量輕等。缺點是某些壓電材料需要防潮措施，而且輸出的直流響應(yīng)差，需要采用高輸入阻抗電路或電荷放大器來克服這一缺陷。

　　2）電荷放大器：低噪聲寬頻帶電荷放大器（電荷輸入量為：20000PC）。

　　電壓放大器的應(yīng)用具有一定的應(yīng)用限制，壓電式傳感器在與電壓放大器配合使用時，連接電纜不能太長。優(yōu)點：微型電壓放大電路可以和傳感器做成一體，這樣這一問題就可以得到克服，使它具有廣泛的應(yīng)用前景。缺點：電纜長，電纜電容Cc就大，電纜電容增大必然使傳感器的電壓靈敏度降低。

　　不過由于固態(tài)電子器件和集成電路的迅速發(fā)展，電荷放大器的優(yōu)點：輸出電壓Uo與電纜電容Cc無關(guān)，且與Q成正比，這是電荷放大器的最大特點。但電荷放大器的缺點：價格比電壓放大器高，電路較復(fù)雜，調(diào)整也較困難。要注意的是，在實際應(yīng)用中，電壓放大器和電荷放大器都應(yīng)加過載放大保護電路，否則在傳感器過載時，會產(chǎn)生過高的輸出電壓。

　　3）數(shù)據(jù)采集卡:垂直分辨率16位；水平分辨率：采樣率每通道最大80K；通信方式:USB/PCI/網(wǎng)絡(luò)。

　　4）工控機：19寸大屏高性能工控機。

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