電子材料試驗(yàn)機(jī)是電子技術(shù)與機(jī)械傳動(dòng)相結(jié)合的新型試驗(yàn)機(jī)?，F(xiàn)以CSS—2210型微機(jī)控制電子材料試驗(yàn)機(jī)為例，說明電子材料試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理。CSS—2210型試驗(yàn)機(jī)通過微機(jī)的功能管理，可以實(shí)現(xiàn)多種試驗(yàn)功能。它對(duì)載荷、變形、位移的測(cè)量和控制有較高的精度和靈敏度。與計(jì)算機(jī)相聯(lián)還可實(shí)現(xiàn)控制、檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化?？梢詫?shí)現(xiàn)拉伸、壓縮、彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)、斷裂韌性等多種試驗(yàn)功能。可以進(jìn)行等速負(fù)荷、等速變形、恒負(fù)荷、恒變形的自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)，并有低周載荷循環(huán)的功能。
一、加載控制系統(tǒng)
圖2-4是的主機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。在加載控制系統(tǒng)中，由上橫梁、活動(dòng)橫梁、工作臺(tái)、滾珠絲杠付及立柱等組成門式框架。活動(dòng)橫梁由滾珠絲杠付驅(qū)動(dòng)。試樣安裝于活動(dòng)橫梁與工作臺(tái)之間的夾具內(nèi)。試驗(yàn)機(jī)的位移傳動(dòng)采用滾珠絲杠—雙螺母預(yù)緊結(jié)構(gòu)。傳動(dòng)系統(tǒng)由寬調(diào)速直流伺服電機(jī)、減速裝置、傳動(dòng)帶輪等組成，減速裝置采用同步齒形膠帶傳動(dòng)。計(jì)算機(jī)向測(cè)控單元發(fā)出指令，伺服電機(jī)便驅(qū)動(dòng)減速裝置帶動(dòng)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠推動(dòng)活動(dòng)橫梁向上或向下位移，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣的加載。伺服電機(jī)內(nèi)加裝高可靠性的反饋元件，使活動(dòng)橫梁能獲得穩(wěn)定的試驗(yàn)速度。
二、測(cè)量系統(tǒng)
測(cè)量系統(tǒng)包括負(fù)荷測(cè)量、試樣變形測(cè)量和活動(dòng)橫梁的位移測(cè)量等三部分。負(fù)荷測(cè)量把負(fù)荷傳感器發(fā)出的信號(hào)變?yōu)槲⑷醯碾娦盘?hào)，經(jīng)負(fù)荷變形測(cè)量放大器放大，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字顯示。變形測(cè)量則是把應(yīng)變式引伸計(jì)的信號(hào)經(jīng)負(fù)荷變形測(cè)量放大器放大，并經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字顯示。活動(dòng)橫梁的位移是借助絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，裝在滾珠絲杠上的位移編碼器輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)換，也可用數(shù)字顯示。

三、功能控制系統(tǒng)操作說明
CSS—2210型微機(jī)控制控制操作面板示意圖如圖2-5所示。
各鍵的操作及指示如下：

1．顯示窗——指示數(shù)值為動(dòng)橫梁位移量。單位mm。
2．伸長(zhǎng)鍵——伸長(zhǎng)指示燈亮?xí)r，表示當(dāng)前模擬量輸出切換至小變形通道。
3．清零鍵——在任意時(shí)刻將動(dòng)橫梁位移（或伸長(zhǎng)）所在位置定為零點(diǎn)。
4．設(shè)定指示窗——指示試驗(yàn)方式及控制參數(shù)。試驗(yàn)方式包括常規(guī)試驗(yàn)、控制試驗(yàn)、伸長(zhǎng)輸出三種方式。
5．復(fù)位鍵——用來使系統(tǒng)回復(fù)到初始狀態(tài)。
6．量程鍵——用來設(shè)定位移輸出模量的量程。
7．小鍵盤——“0～9，＋/－”用來設(shè)定試驗(yàn)數(shù)據(jù)，回車符號(hào)用來認(rèn)可所設(shè)定的參數(shù)。
8．循環(huán)鍵——選定由zui小值向zui大值，再由zui大值向zui小值的反復(fù)試驗(yàn)。
9．單向鍵——選定某一方向的定值試驗(yàn)。
10．負(fù)荷鍵——進(jìn)行單向或循環(huán)負(fù)荷控制。選擇負(fù)荷控制后，負(fù)荷zui大值的輸入被限制在zui大負(fù)荷以內(nèi)。
11．變形鍵——進(jìn)行單向或循環(huán)變形控制。
12．位移鍵——進(jìn)行單向或循環(huán)位移控制。
13．給定鍵——進(jìn)行負(fù)荷/變形控制時(shí)，給定函數(shù)發(fā)生器。
14．拉伸鍵——使負(fù)荷/變形控制的啟動(dòng)方向?yàn)?ldquo;拉”啟動(dòng)。
15．壓縮鍵——使負(fù)荷/變形控制的啟動(dòng)方向?yàn)?ldquo;壓”啟動(dòng)。

圖2-5 操作面板
16．保持鍵——在試驗(yàn)的任意點(diǎn)使函數(shù)發(fā)生器保持在當(dāng)前值不變。
17．返回鍵——在試驗(yàn)的任意點(diǎn)使函數(shù)發(fā)生器按相反方向返回至零點(diǎn)。
18．增益鍵——調(diào)整控制通道的增益值可由1～9進(jìn)行選擇。
19．功能鍵——按此鍵指示燈亮表示系統(tǒng)偏差不是零。當(dāng)偏差為零時(shí)指示燈滅，并自動(dòng)完成所設(shè)控制通道的無沖擊轉(zhuǎn)換。
20．任意速度鍵——選擇包括面板十七檔速度在內(nèi)的由zui低至zui高速度之間分度為0.01mm/min的任意速度。
21．1/10鍵——該鍵將面板所設(shè)的十三檔速度值÷10，則可得到十七檔試驗(yàn)速度。
22．十三個(gè)速度鍵——直接設(shè)定如鍵所示的速度值，該十三檔為常用速度。
23．下降鍵——使動(dòng)橫梁以選定的速度向下運(yùn)行。
24．停止鍵——任意時(shí)刻按下此鍵將使動(dòng)橫梁停止運(yùn)行。
25．上升鍵——使動(dòng)橫梁以選定的速度向上運(yùn)行。
26．超荷指示燈——當(dāng)試樣負(fù)荷超過量程10%時(shí)，指示燈亮。
27．限位指示燈——當(dāng)動(dòng)橫梁到達(dá)限位環(huán)所限定的位置時(shí)，指示燈亮并停機(jī)。
四、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程
1．接通電源，啟動(dòng)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并預(yù)熱一段時(shí)間。
2．安裝試樣。
3．檢查是否處于正確的初始狀態(tài)，否則按復(fù)位鍵使其正常。
4．選擇試驗(yàn)方式進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。
進(jìn)行某一控制方式下試驗(yàn)參數(shù)的設(shè)定應(yīng)按如下順序進(jìn)行：
（1）選擇試驗(yàn)給定方式，有速度和函數(shù)給定兩種。
（2）選擇控制方式，有單向和循環(huán)兩種。
（3）選擇試驗(yàn)項(xiàng)目，有負(fù)荷、變形、位移三種。
（4）設(shè)定試驗(yàn)參數(shù)。
如只進(jìn)行常用速度下簡(jiǎn)單拉伸或壓縮試驗(yàn)（2）、（3）、（4）步驟省略。
5．如需繪制試驗(yàn)曲線，接好X—Y記錄儀后，按下“伸長(zhǎng)”鍵燈亮則X 軸輸出為小變形，再按下燈滅便切換為位移。
6．參數(shù)設(shè)定完畢按回車鍵，若需重新設(shè)置或選擇另一組新的試驗(yàn)參數(shù)，則按“復(fù)位”進(jìn)行步驟4便可完成新一組參數(shù)的設(shè)定。
7．按所需的試驗(yàn)動(dòng)作選擇相應(yīng)的控制鍵進(jìn)行試驗(yàn)。
8．試樣破壞后（非破壞性試驗(yàn)應(yīng)先卸載），先關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)，然后關(guān)閉電源，清理還原。
注意：試驗(yàn)過程中出現(xiàn)異常情況，迅速按“急停”按鍵。待找出原因，系統(tǒng)正常再按正確操作步驟開始試驗(yàn)。