一、硬件
本控制系統(tǒng)中，主要部件有：力傳感器，位移傳感器，直流驅(qū)動電機(jī)，數(shù)據(jù)采集卡，放大器，濾波器，電源及其相應(yīng)控制分析程序等；其中硬件參數(shù)的選取主要依系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)，其主要指標(biāo)為：
負(fù)荷測量范圍：0~700N; 0~2500N;
力傳感器精度：0~700N ：0.15%; 0~2500N ：0.25%;
驅(qū)動梁位移速度：工作載荷速度0.1~20μm/s; 空載速度0~100μm/s
位移傳感器精度： 0.5 μm；
測試行程：20mm;
裝置環(huán)境：真空條件；室溫~120℃；
傳輸線必須屏蔽處理；
以上部件中力傳感器（包括放大器），位移傳感器，直流驅(qū)動電機(jī)三者由我們采購?fù)瓿桑渚唧w參數(shù)見附件。數(shù)據(jù)采集卡，放大器，濾波器，電源等硬件參數(shù)需結(jié)合測試時所需工作參數(shù)指標(biāo)而定，由程序編寫單位完成方案提交，硬件的報價和采購。
控制系統(tǒng)精度要求
力傳感器
力傳感器信號采集精度達(dá)到 0.1%，采集數(shù)值不能有干擾導(dǎo)致的跳動，驗收時采取測量電壓數(shù)值，力傳感器廠家提供曲線對比來驗收。
位移傳感器
光柵尺（數(shù)字量），采集精度在0.1%，采集數(shù)值不能有干擾導(dǎo)致的跳動
電機(jī)
用光柵尺作為反饋，控制電機(jī)，以實現(xiàn)閉環(huán)的實時控制。電機(jī)速度、方向、啟?？烧{(diào)。
控制系統(tǒng)、配電箱及接線
控制平臺的選用應(yīng)保證以下幾點要求：
采用我們建議的配電箱體，結(jié)構(gòu)上緊湊，布局合理；整體尺寸要?。?span>
系統(tǒng)及軟件性能穩(wěn)定（數(shù)據(jù)處理速度，信號控制）；功能性強(qiáng)（數(shù)字/模擬多通道接口，預(yù)留二次開發(fā)空間）；兼容性強(qiáng)（XP，Win7）；用USB或其他接口連接到我們的電腦上進(jìn)行控制，軟件可供我們自己安裝在不同電腦上面
我們提供過真空的電線接頭，由你們完成焊接電線等工作。
所有系統(tǒng)在真空儀器里面調(diào)試完畢，參數(shù)指標(biāo)達(dá)到要求，方為驗收通過
控制程序要求
具有拉伸、壓縮兩種工作模式（對應(yīng)工作載荷速度0.1~20μm/s）；
具有開啟、暫停、結(jié)束三種工作狀態(tài)；
開啟：根據(jù)拉伸/壓縮工作模式，電機(jī)、傳感器、采集記錄分析軟件等工作；
暫停/復(fù)位：摁“暫停/復(fù)位”電機(jī)、傳感器，采集工作等暫停工作，但傳感器所采集數(shù)據(jù)仍在保存狀態(tài)； 再次摁“暫停/復(fù)位”后，電機(jī)工作，傳感器、數(shù)據(jù)采集等接著暫停前狀態(tài)繼續(xù)工作；
結(jié)束：電機(jī)、傳感器停止工作，數(shù)據(jù)完整保存；
具有進(jìn)退、快進(jìn)快退功能（對應(yīng)空載速度0~100μm/s）；
該功能是在非測試模式下工作，減小整體測試時間；
實時顯示并具有清零功能：
絕對力:
絕對位移：
力：最大力值、清零功能；
位移；最大位移值；清零功能；
整體測試時間
終止：當(dāng)達(dá)到設(shè)定過載保護(hù)參數(shù)時，自動終止測試；
相對最大力：設(shè)定值
相對最大位移量：設(shè)定值
限位開關(guān)保護(hù)終止測試
力/位移傳感器校準(zhǔn)功能：
力傳感器：
力傳感器校準(zhǔn)：傳感器標(biāo)準(zhǔn)值（與輸出信號相關(guān)，如5mV輸出對應(yīng)1000N）與測試值之間校準(zhǔn)；摩擦力誤差校準(zhǔn)；
位移傳感器：
樣品實際變形值與測量值之間的校準(zhǔn)；
注：以上校準(zhǔn)建立在相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系上，并以界面可輸入函數(shù)形式校準(zhǔn)；校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)以生成拉伸曲線與標(biāo)準(zhǔn)拉伸曲線吻合度達(dá)0.5%以上；
曲線顯示：
力－位移曲線； 應(yīng)力－應(yīng)變曲線；
X-Y坐標(biāo)軸范圍設(shè)置：自動設(shè)置（最大值百分?jǐn)?shù)）
光標(biāo)讀值顯示；
自動標(biāo)注工作暫停點；
放大、縮小功能；
注：生成曲線是否與標(biāo)準(zhǔn)曲線高度吻合，是否有波動，與控制器，采集卡（精度、采樣頻率等），濾波器，放大器等的功能相關(guān)；
數(shù)據(jù)結(jié)果輸出：
生成單一測試數(shù)據(jù)文件（TXT,EXCLE格式），內(nèi)容包含：測試時間；樣品參數(shù)；測試參數(shù)；力－位移和應(yīng)力－應(yīng)變數(shù)據(jù)；
電源、傳輸線要求：
電源穩(wěn)定性高；傳輸線屏蔽處理；以達(dá)到測試時對成像系統(tǒng)無干擾為準(zhǔn)。
控制軟件框架及界面
工具欄
文件：下拉欄為保存（以TXT格式保存界面中設(shè)置的參數(shù)、力位移曲線的參數(shù)及應(yīng)力應(yīng)變的參數(shù)）。
編輯：下拉欄為傳感器校準(zhǔn)，以采集傳感器數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)加減一個函數(shù)?？梢晕覀冏约和瓿珊瘮?shù)的編輯
幫助：下拉欄為用戶手冊，用戶手冊可以提供我們自定義編輯。
數(shù)據(jù)采集欄(直接用數(shù)值顯示)
絕對力：力傳感器采集的數(shù)據(jù)，單位N。
絕對位移：位移傳感器采集的數(shù)據(jù)，單位微米。
力：任意大小的力清零以后輸出的力（相當(dāng)于最終測量的力減去清零時的力）。設(shè)置清零按鈕可手動清零
位移 ：任意大小位移清零以后輸出的位移（相當(dāng)于最終測量的位移減去清零時的位移）設(shè)置清零按鈕可手動清零
應(yīng)力：力除以截面積，單位Mpa。
應(yīng)變：位移除以樣品標(biāo)距，單位%
參數(shù)顯示欄
參數(shù)設(shè)定
樣品參數(shù)：
板狀：長、寬、高，單位mm。留個區(qū)域有我們放置長寬高的示意圖。
柱狀：長、直徑， 單位mm。留個區(qū)域有我們放置長、直徑的示意圖。
2種方式可選擇，不能同時選擇，選擇后確認(rèn)。
測試信息：
測試人員
測試時間
測試單位
控制參數(shù)：
拉伸、壓縮可切換。
試驗速度：可自定義輸入，單位微米/S
終止方式：力終止方式，單位N，可手動輸入數(shù)值，有數(shù)值范圍的限定。
位移終止方式：單位微米，可手動輸入數(shù)值，有數(shù)值范圍的限定。
力位移曲線
鼠標(biāo)光標(biāo)移動可讀取力、位移數(shù)值，左鍵框選可放大曲線，設(shè)計復(fù)位鍵使曲線回到最初的大小。雙擊曲線圖可編輯曲線參數(shù)，包括X、Y范圍設(shè)定，曲線采集速率
應(yīng)力應(yīng)變曲線
同力位移曲線。
啟動控制欄
具有開啟、暫停、結(jié)束三種工作狀態(tài)；具有進(jìn)退、快進(jìn)快退功能（對應(yīng)空載速度0~100μm/s）；
開啟：根據(jù)拉伸/壓縮工作模式，電機(jī)、傳感器、采集記錄分析軟件等工作；
暫停/復(fù)位：摁“暫停/復(fù)位”電機(jī)、傳感器，采集工作等暫停工作，但傳感器所采集數(shù)據(jù)仍在保存狀態(tài)； 再次摁“暫停/復(fù)位”后，電機(jī)工作，傳感器、數(shù)據(jù)采集等接著暫停前狀態(tài)繼續(xù)工作；
結(jié)束：電機(jī)、傳感器停止工作，數(shù)據(jù)完整保存；
