单片机 应力测量仪
应力测试仪的设计课程设计
应力测试仪的设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握应力测试仪的基本原理和结构组成；2. 学会运用物理学知识，分析应力测试仪在实际工程中的应用；3. 掌握相关物理量的计算方法和数据处理技巧。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计并搭建简单的应力测试仪；2. 培养动手操作能力，熟练使用应力测试仪进行实验操作；3. 提高观察、分析和解决问题的能力，能够对实验结果进行合理的解释和分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理学科的兴趣和热情，激发学习动力；2. 培养学生的团队合作意识和责任感，学会在团队中发挥个人作用；3. 增强学生对科技创新的认识，培养创新精神和实践能力。
课程性质：本课程为实践性较强的物理学科课程，结合学生年级特点和教学要求，注重理论联系实际，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生处于中学阶段，具备一定的物理知识基础，对实验操作充满好奇心，但需加强理论知识的巩固和实际应用能力的培养。
教学要求：结合课程性质和学生特点，应力测试仪的设计课程应注重理论与实践相结合，强调动手操作和实验分析，提高学生的综合运用能力。
通过课程学习，使学生达到上述具体的学习成果。
二、教学内容1. 应力测试仪的基本原理与结构- 物理原理介绍：弹性力学基本概念，胡克定律；- 应力测试仪的组成：传感器、信号放大器、数据采集器等。
2. 应力测试仪的设计与搭建- 设计原则：安全性、实用性、经济性；- 搭建过程：选择合适的材料，组装传感器，连接电路。
3. 实验操作与数据处理- 实验步骤：调整应力测试仪，进行应力测试；- 数据处理：数据采集、计算、分析。
4. 应力测试仪在实际工程中的应用- 案例分析：建筑结构、机械零件等领域的应力测试；- 应用探讨：应力测试仪在现代工程中的重要作用。
教学大纲安排：第一课时：应力测试仪的基本原理与结构；第二课时：应力测试仪的设计与搭建；第三课时：实验操作与数据处理；第四课时：应力测试仪在实际工程中的应用。
应力检测仪说明书
概述WWS-1型无缝线路温度力及锁定轨温测定仪运用纵横弯曲理论，可准确测出无缝线路温度力和实际锁定轨温，为无缝线路技术管理提供依据。
该仪器2003年通过北京铁路局技术鉴定，并获得中国发明专利，专利号：ZL02104896.7。
该仪器的研制成功并投入使用，对预防无缝线路胀轨、断轨，做好无缝线路的技术管理意义重大。
仪器由测试仪主机、传感器、支架组成，测试数据可转储至计算机,并利用管理软件进行统计分析。
无缝线路锁定轨温测试仪具有以下特点：1.测试误差在1.5℃以内，测试精度高，完全符合无缝线路技术管理要求。
2.自动化程度高，可在连续加载的情况下实现测试数据的自动采集和自动计算。
3.与工务信息化建设接轨，测试数据可转储到计算机，用管理软件对测试数据进行分析。
4.安全可靠，测试简单，使用方便。
5.仪器体积小、重量轻。
主要技术参数和性能指标1.适用于温度应力式无缝线路；2.测试仪主机工作电压：6V～7.5V；3.测试仪主机工作电流：1.2A；4.锂电池充电输入额定电压：～220V10V；5.工作环境温度：－10℃～40℃；6.测试范围：实际锁定轨温16℃以内；7.测试误差：≤1.5℃；8.可存储80个测试点“锁定轨温及温度力”数据；9.满足一天（8小时）野外测试作业的需要；10.重量：主机 3.5kg,支架 3.2kg。
仪器结构图1仪器结构1.温度传感器；2.主机；3.手轮；4.压力传感器；5.加力支架；6.位移传感器；7.位移支架主机面板布置及说明1.液晶屏：液晶屏处于操作面板的上半部,测定仪的显示功能全部在这里实现。
B通讯接口：接上USB转接线即可在上位机的指挥下将已经测得的数据转储到上位机。
图2 主机面板示意图3.传感器接口：在通讯接口的下方，竖直排列着三个“航空插头”，它们顺序为“位移”（四芯）、“压力” （五芯）、“温度” （三芯）（插头旁边均有文字标注）传感器的输入接口。
4.电源开关：在传感器接口的正下方是测定仪的电源开关。
应力测试仪 原理
应力测试仪原理
应力测试仪是一种用于测量材料或结构在受力下产生的应力和变形的仪器。
它可以帮助工程师和研究人员评估材料或结构的强度、刚度、可靠性和安全性。
应力测试仪的原理基于胡克定律和应变测量原理。
胡克定律认为，当材料受到外力或载荷时，其产生的应力与应变成正比。
也就是说，材料的应力等于它的弹性模量乘以应变。
应力测试仪通过施加与材料或结构所受应力相对应的载荷，然后测量载荷与应变的关系，从而计算出材料或结构的应力。
通常，载荷是通过机械手或液压系统施加的，而应变是通过传感器测量的。
传感器可以是应变片、应变计、光纤传感器等。
在进行测量时，首先需要将材料或结构安置在应力测试仪的测试夹具中。
然后，通过操纵操作面板或计算机软件，施加逐渐增加的载荷，同时测量与此载荷相对应的应变。
应变与载荷之间的关系可以通过胡克定律得到，从而计算出材料或结构的应力。
除了测量应力，一些高级的应力测试仪还可以测量其他相关的力学性质，如弹性模量、屈服强度、断裂强度等。
通过这些测量结果，工程师和研究人员可以评估材料或结构的性能，优化设计和改进材料选择。
总而言之，应力测试仪利用胡克定律和应变测量原理，通过施
加载荷并测量应变，来计算材料或结构的应力。
它为工程师和研究人员提供了一种评估材料或结构性能的重要工具。
应力测试仪工作原理
应力测试仪工作原理应力传感器是应力测试仪的核心部件，其作用是将材料受力的物理量转化为电信号。
常用的应力传感器有应变片传感器、电阻应变计和压力传感器等。
应变片传感器是常见的一种应力传感器，其工作原理基于应变效应。
应变片传感器由多个微小金属或半导体片组成，当材料受力产生应变时，传感器内的应变片也会发生微小的形变，进而使电阻发生改变。
通过测量电阻的变化，即可获取材料所受应力的大小。
电阻应变计也是一种常用的应力传感器，其原理基于电阻的变化。
电阻应变计是由导电材料制成的彩色薄膜，在受力后，薄膜发生形变导致电阻值的变化。
通过测量电阻的变化，可以得到材料所受的应力。
压力传感器通常是将应力转化为压力，再通过测量压力的变化来获取材料所受的应力。
对于不同类型的压力传感器，其工作原理会有所不同。
应力传感器将材料所受的应力转化为电信号后，需要通过转换器将其转换为能够被检测系统识别的信号。
转换器一般采用模数转换器（ADC）或电桥等装置。
模数转换器将传感器输出的模拟电信号转换为数字信号，以便进行数字处理和分析。
数据处理系统是应力测试仪的另一个重要组成部分，用于接收传感器转换的信号并进行数据处理。
数据处理系统通常包括微处理器、存储器和其他必要的电子元件。
微处理器对传感器输出的数字信号进行处理，可以进行数据记录、数据分析、数据计算、数据显示等操作，以便得到所需的测试结果。
显示器是应力测试仪的末端输出设备，用于将处理后的数据结果以可视化的形式显示出来。
显示器可以采用LCD、LED等技术，能够显示测试结果的数值、图像和曲线等信息。
除了上述的组成部分，应力测试仪还可能包括样品夹持装置、控制台、输入设备、供电装置等。
样品夹持装置用于固定待测试材料，以保持其受力状态。
控制台和输入设备用于设置和控制测试参数，如采样频率、采样点数等。
供电装置则用于为整个系统提供所需的电能。
综上所述，应力测试仪的工作原理是通过应力传感器将材料所受力转化为电信号，并通过转换器、数据处理系统和显示器等组成部分进行信号处理和显示，以获得材料所受应力的相关信息。
基于AT89C51单片机的应力测试仪的设计
基于AT89C51单片机应力测试仪设计摘要随着自动称量技术的不断发展，传统的模拟称重系统在测量精度、测量功能及性价比都不能满足人们的要求，单片机及集成电路的发展为实现具有良好性能的电子称重系统提供了条件，该课题设计一种由单片机控制的电子称系统，通过压力传感器感应物品重量，并由信号放大处理电路及A/D装换电路转换为电信号，由单片机进行信号的处理与控制，并通过LED进行重量的显示，同时由语音电路实现语音播报。
该电子称设计由称重传感器，前端放大电路，A/D转换电路，单片机控制电路，显示电路，稳压电源等各部分组成。
本设计采用单片机作为最小系统实现电子称的基本控制功能，LM358放大器件、A/D转换芯片ADC0832以及相关称重传感器作为该设计的数据采集部分。
语音部分采用ISD1420语音电路（已烧录），可语音播报所称重量等语音内容。
软件部分采用单片机C语言进行编程，实现了该设计的全部控制功能。
该电子称可以实现基本的称重功能（称重范围为0～3Kg），最小分辨率为0.01Kg，并扩展了语音报数的功能。
整个系统结构简单，使用方便，功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。
关键词：单片机称重传感器放大电路A/D转换LED 语音播报AbstractWith the continuous development of automatic weighing technology,traditional analog weighing system in measuring precision,measurement function and price cannot satisfy the requirement of people,microcontroller and the development of integrated circuits with good performance for the realization of electronic weighing system provided a condition,the subject by a single-chip microcomputer control design of electronic scale system,through the pressure sensors,and article weight by amplification processing circuit and A/D conversion into electrical signal installed rewiring by MCU,on signal processing and control,and the weight by LED display,but also achieve speech broadcast by voice circuits.The design of electronic scale is composed by weighing sensor,front-end amplifying circuit,A/D circuit,single-chip microcomputer control circuit,display circuit,manostat and so on various parts. This design uses the monolithic integrated circuit as the smallest system realize electronic scale the basic control function,LM358 amplification device,A/D conversion chip ADC0832 and related weighing transducer as the design of data acquisition parts. Speech part adopts ISD1420 voice circuits (has record),can burn as the weight speech broadcast speech content. Software part adopts single-chip microcomputer C programming language,realize the design of all control function. The electronic scale can realize basic weighing function (weighing the range of 0 ~ 3Kg),minimum resolution is 0.01 Kg,and expanded the voice sound off function. The whole system structure is simple,easy to use,the function is all ready,high precision,has some of the development value.Keywords：MCU weighting sensor amplifier circuit A / D conversion LED V oice Broadcast目录1绪论..................................................................... １1.1本课题的研究背景及意义............................................... １1.2 电子称的发展及研究成果............................................... １1.2.1国内外发展情况.................................................... １1.2.2电子称的发展方向.................................................. ２1.3研究内容及结构安排................................................... ２2 系统总体方案设计......................................................... ４2.1电子称的设计要求..................................................... ４2.2电子称原理及基本思路................................................. ４2.2.1系统工作原理...................................................... ４2.2.2系统设计基本思路.................................................. ４2.3 系统总体设计方案..................................................... ４2.4 传感器的选型......................................................... ５2.5 放大器的选型. (8)2.6 A/D转换器选型...................................................... １０2.7单片机的选型....................................................... １２2.8人机交互部分....................................................... １２2.8.1键盘输入........................................................ １２2.8.2输出显示........................................................ １３2.8.3 语音播报........................................................ １３2.9系统电源........................................................... １５2.10总体实施方案总结.................................................. １６3系统硬件设计........................................................... １８3.1数据采集部分....................................................... １８3.1.1称重传感器...................................................... １８3.1.2信号放大处理.................................................... １９3.1.3信号转换........................................................ １９3.2 单片机控制部分..................................................... １９3.3人机交互部分....................................................... ２３3.3.1键盘............................................................ ２３3.3.2 LED ............................................................. ２３3.3.3语音播报........................................................ ２３4 系统软件设计........................................................... ２５4.1编程语言的选择.................................................... ２５4.2主程序流程图...................................................... ２５4.3子程序流程图...................................................... ２６4.3.1按键子程序...................................................... ２６4.3.2 LED显示子程序.................................................. ２７4.3.3 A/D转换子程序.................................................. ２７4.3.4语音播报子程序.................................................. ２８5电子称称重调试......................................................... ３０结论..................................................................... ３２致谢..................................................................... ３３参考文献................................................................. ３４附录..................................................................... ３５附录1.................................................................. ３５附录2.................................................................. ４３1 绪论1.1 本课题的研究背景及意义在当前社会，物品称重是市场交易中很基本的活动，是商业领域最基本的衡具。
应力测试仪操作方法
应力测试仪操作方法
应力测试仪是一种常用的实验仪器，用于测定材料的应力-应变关系。
下面是应力测试仪的操作方法：
1. 将待测试的材料制备成标准的样品，确保其尺寸和形状符合测试要求。
2. 将样品放置在应力测试仪的工作台上，并根据测试要求调整夹持装置固定样品。
3. 打开测试仪的电源开关，并根据测试要求设置测试参数，如加载速度、加载范围等。
4. 确保测试仪的显示屏幕上显示正确的测试参数，并检查传感器和测量装置的连接是否正常。
5. 进行预加载校准，即通过加负荷使样品发生微小形变，然后松开负荷，样品应恢复到原来的形状。
6. 开始测试，根据测试要求逐渐加载样品，一般从较小的载荷开始，逐渐递增。
7. 在测试过程中，观察测试仪的显示屏幕上的数据，并记录下应力-应变曲线。
8. 如果需要，可以进行多次测试以获得更准确的结果。
9. 测试完成后，关闭测试仪的电源开关，取下样品，清理测试仪并恢复到初始状态。
10. 将测试数据整理并分析，得出测试结果。
以上是一般的应力测试仪的操作方法，具体的操作步骤可能会因不同型号的应力测试仪而有所差异。
使用前请务必仔细阅读并遵循相关的操作手册和安全指南。
应力仪的使用流程
应力仪的使用流程1. 安装和连接•将应力仪的传感器插入待测试物体上，并确保插入牢固。
•将应力仪的数据采集器与电脑或移动设备连接，确保连接稳定。
2. 配置参数•打开与应力仪相应的软件或应用程序。
•在软件界面中选择应力仪的型号和相关参数。
•设置采样频率、记录时间等参数，根据需要进行相应调整。
3. 进行测试•点击软件界面中的“开始测试”按钮，开始记录数据。
•在测试过程中，应力仪将持续采集测试物体的应力数据。
•可以根据需要进行多次测试，以获得更准确的结果。
4. 停止测试•在测试完成后，点击软件界面中的“停止测试”按钮，结束数据采集。
•应力仪将停止记录数据，并将数据保存在电脑或移动设备中。
5. 分析和处理数据•打开数据分析软件或应用程序。
•导入应力仪记录的数据文件。
•进行数据处理和分析，可以生成应力曲线图、计算平均应力等。
6. 生成报告•根据数据分析结果，撰写测试报告。
•在报告中包括测试目的、方法、结果和结论等内容。
•可以将应力曲线图和其他图表插入报告中以支持分析和结论。
7. 维护和保养•在使用完应力仪后，拔出传感器，确保保存在干燥清洁的环境中。
•定期检查传感器和数据采集器的连接插头是否损坏。
•如有需要，进行数据采集设备的校准和维修。
8. 注意事项•在使用应力仪前，阅读并熟悉使用说明书。
•使用应力仪时，注意安全操作，避免对测试物体和仪器造成损坏。
•确保采集的数据准确性，避免环境因素对测试结果的影响。
以上为应力仪的使用流程，通过按照以上步骤进行操作，可以顺利完成应力测试任务，并得到准确可靠的测试结果。
在使用过程中，需要注意安全操作和设备的保养维护，以确保长期稳定的使用效果。
应力检测仪使用方法
应力检测仪使用方法
嘿，朋友们！今天咱就来讲讲这个应力检测仪的使用方法哈。
你可别小瞧这玩意儿，它就像是个神奇的小侦探，能帮咱发现好多隐藏的秘密呢！
拿到应力检测仪，就像你得到了一把打开神秘大门的钥匙。
先看看它的外观，熟悉熟悉各个部件，这就跟认识新朋友一样，得先知道人家叫啥长啥样儿嘛。
然后呢，就是要给它找个合适的位置。
就好比你给自己找个舒服的座位，得让它能大展拳脚呀。
把它稳稳地放在要检测的地方，可别放歪了哦，不然它可就闹脾气啦！
接下来，就是开启它的魔法时刻啦！按下那个神奇的按钮，看着它的指示灯一闪一闪的，就好像在跟你说：“嘿，我开始工作啦！”这时候你就静静地等着，就像等待一场精彩的表演。
你说这应力检测仪像不像个超级敏感的小精灵呀？它能察觉到那些我们肉眼看不到的细微变化呢。
在使用的过程中，你可别毛毛躁躁的，要温柔对待它哦，不然它可不乐意好好工作呢。
就像你对待你心爱的宝贝一样，轻拿轻放。
哎呀，你想想，如果我们没有这个应力检测仪，那得多麻烦呀！好多问题可能就隐藏在那里，等着给我们找麻烦呢。
有了它，我们就能提前发现问题，及时解决，多棒呀！
而且哦，使用它的时候也要注意周围的环境，可别在太嘈杂或者太乱的地方，不然它也会分心的啦。
等检测完了，可别就把它扔一边不管啦。
就像你用完东西得归位一样，把它好好地收起来，下次要用的时候就能一下子找到啦。
总之呢，这个应力检测仪就是我们的好帮手，只要我们好好使用它，它就能给我们带来很多惊喜和帮助呢！大家可一定要记住这些使用方法哦，让我们和应力检测仪一起愉快地工作吧！。
应力测试仪工作原理
应力测试仪工作原理应力测试仪是一种用于测量材料和部件在外部机械载荷下的变形和应力变化的设备，常用于材料的静态力学性能测试和试验。
它可以确定材料或部件在外力作用下的受力变形情况，并据此估算材料或部件的临界应力。
不同类型的应力测试仪包括拉力测试仪、压力测试仪、曲轴测试仪、回转测试仪、复合力测试仪、断裂应变测试仪等，应用于汽车、航空、电子制品、材料、机械以及多种场合，以及其他的应力测试仪。
应力测试仪的原理是，在被测装置上施加一定的外力，测量装置的受力变形，通过测量读数获得外力与变形之间的关系，由此计算出材料的应力、强度、变形性能等参数。
它有多种探头可用于测量各种不同表面形状的受力变形，根据实验要求可以设定不同的测试力范围，方便操作，并可实现自动测量、记录及报警等功能。
应力测试仪一般由驱动单元、传感器、测试控制系统等组件组成。
其中驱动单元改变外力的大小和方向，对应力作用下的材料进行拉压或其它方向的推动，从而实现对材料的力学性能测试。
传感器用于测量外力和受力变形，并将测量值传输给测试控制系统。
测试控制系统是测试仪的核心，它负责控制测试过程中的各个参数，以及指令驱动单元施加外力，传感器收集变形数据，对外力和受力变形进行实时分析，最后将测量结果输出到显示屏或打印机等介质中，以便于进一步研究分析。
应力测试仪的应用极为广泛，是材料力学性能测试的重要工具。
可以用它来测量和检测各种材料在外力作用下的变形和应力变化，以及材料的断裂变形、抗拉应力、硬度等性能。
此外，原材料的力学性能也可以用应力测试仪进行测试和验证，并根据应力测试结果进行研究和分析，从而确定原材料在不同外力条件下的受力变形特性。
因此，应力测试仪是一种非常重要的测试设备，在材料试验研究中具有重要意义。
它可以帮助我们更轻松地确定材料的受力变形性能，以及在外力作用下材料的临界应力，省去了大量的人工测试，并使测试结果更准确可靠。
应力测量仪
课程设计说明书课程设计名称：专业课程设计课程设计题目：应力测量仪的设计学院名称：信息工程学院专业：电子信息科学与技术班级：学号：姓名：评分：教师：2015 年 6 月 8 日专业课程设计任务书2014－2015学年第 2 学期分散1周第16周－18周集中摘要本文主要研究了利用传感器，A/D转换芯片和LCD显示开发的数字应力测量仪。
通过不同的电路方案选择了最优的方案进行实物研发。
详细论述了应力测量仪的工作原理，给出了硬件和软件的设计流程。
利用称重传感器将重量信号转换，电信号再经过运算放大器放大输入给A/D转换，通过A/D的输出给AT89C51进行数据处理，显示在LCD上。
该应力测量仪体积小、携带方便、测量速度快、精确度高、实用性强，具有广泛的应用前景。
关键词：称重传感器、运算放大器、AT89C51、A/D转换、LCD显示第一章模块方案选择1.1系统设计要求1、设计并制作一个应力测量仪2、A/D转换采用ADC08043、应力测量范围：0~200牛顿4、用LCD1602显示1.2系统组成及工作原理系统由称重传感器、运算放大器TL084、TL081、模数转换芯片ADC0804、主控芯片STC89C52RC单片机以及显示电路组成。
称重传感器将感受到的重量变化转换为微小的电压变化，经过运算放大器得到适合ADC0804转换的模拟电压值，通过A/D转换为相应的数字量送入单片机处理后显示在屏幕上。
具体方案图如图1.1所示图1.1第二章 电路方案设计系统主控CPU 为STC89C52RC,A/D 转换芯片采用ADC0804、传感器采用电阻应变式传感器，传感器供电电压为5V,当有压力施加在传感器上时传感器输出端有最大10mV 的压降，因此需要一个放大电路，将0~10mV 电压放大到0~5V 送给ADC0804采样。
放大电路有以下几种方案设计。
2.1 方案一将10mV 放大到5V 需要放大500倍，因此用单运放，电压增益为500,输出电压为Uo ，输入电压为UiUi R VR U ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2451o .电路图如图2.1所示。
应力集中测量仪
应力集中测量仪应力集中是指在材料中存在着明显的应力集中情况，在这些区域中应力的值会达到一个很高的峰值，甚至可能导致材料的破坏。
应力集中现象在工程设计和实际应用中非常普遍，因此对它的研究和评估显得尤为重要。
而应力集中测量仪正是一种专门用于检测应力集中的仪器，它可以帮助工程师和科学家更好地评估应力集中的情况，从而确定材料的承载能力和耐久性。
1.简介应力集中测量仪也称作应力计，它是一种在材料表面测量应力的仪器，在应力集中以及其他应力分布的区域中均可使用。
它最常见的使用场景包括机械工程、土木工程、航空航天工程等领域，可以检测和测量材料表面的应力变化，从而确定应力集中的位置和程度。
2.工作原理应力集中测量仪的原理是基于应变测量的，它通过在材料表面粘贴一对应变片，一次片用来检测应力集中的位置，而另一次片则作为参考片用来比较变化，最终可以通过这两个片子的应变差值来计算得到应力的大小和分布情况。
应变片通常是由张力传感器组成，由于足够小，因此可以非常容易地安装在材料表面，同时也可以自由地安装在各个应力集中区域。
3.应用领域应力集中测量仪可以广泛用于不同的领域中，特别是机械工程、土木工程、航空航天工程等领域。
在机械工程中，它可以用于检测各种机器和设备中的应力集中情况，从而评估它们的可靠性和耐久性。
在土木工程中，它可以用于检测各种结构物中的应力集中情况，如桥梁和建筑物等，以确定它们的安全性和长期稳定性。
在航空航天工程中，它可以用于检测航空发动机和航天器中的应力集中情况，以确保它们的可靠性和安全性。
4.应力集中测量仪的优势应力集中测量仪具有非常多的优点，这些优点使得它成为材料应力分析和评估中非常重要的工具之一。
其中一些优点包括：（1）精度高：应力集中测量仪可以精确地测量材料表面的应力变化，从而准确评估材料的应力集中情况。
（2）灵活性强：应力集中测量仪可以安装在任何需要测量的位置，给用户提供最大的灵活性。
（3）使用方便：应力集中测量仪可以通过适当的操作、校准和使用手册等方式进行快速和容易的安装和使用。
应力仪原理
应力仪原理应力仪是一种用于测量物体受力情况的仪器，它可以帮助我们了解物体在外力作用下的变形和应力分布情况。
应力仪的原理是基于物体在受力作用下产生的应变现象，通过测量应变来推断物体所受的应力大小和方向。
下面我们将详细介绍应力仪的原理及其工作过程。
首先，应力仪的原理基于胡克定律，即应变与应力成正比。
当外力作用在物体上时，物体会发生形变，这种形变可以通过应变来描述。
应变是单位长度的变化量，它可以用来表示物体的变形程度。
而应力则是单位面积上的力，它可以用来表示物体受到的力的大小。
根据胡克定律，应变与应力成正比，而应力仪正是利用这一原理来测量物体所受的应力。
其次，应力仪的工作原理是通过测量物体在受力作用下产生的应变来推断物体所受的应力。
应力仪通常包括应变片、传感器、数据采集系统等部件。
应变片是一种能够随物体形变而产生应变的材料，当外力作用在物体上时，应变片会产生应变，传感器可以通过测量应变片的应变来得到物体所受的应力。
数据采集系统则可以将传感器采集到的数据进行处理和分析，从而得到物体受力的情况。
最后，应力仪的原理是基于应变与应力的关系，通过测量物体在受力作用下产生的应变来推断物体所受的应力。
应变是单位长度的变化量，它可以用来表示物体的变形程度；而应力是单位面积上的力，它可以用来表示物体受到的力的大小。
应力仪通过测量应变来推断物体所受的应力，从而帮助我们了解物体在外力作用下的变形和应力分布情况。
综上所述，应力仪的原理是基于应变与应力的关系，通过测量物体在受力作用下产生的应变来推断物体所受的应力。
应力仪的工作原理是利用胡克定律，通过测量应变片的应变来得到物体所受的应力。
应力仪在工程领域有着广泛的应用，它可以帮助工程师们了解物体在受力作用下的情况，从而为工程设计和结构分析提供重要的参考依据。
基于AD7663和单片机及ARM的动应力测量系统(1)
基于AD7663和单片机及ARM的动应力测量系统章阳摘要:本文介绍了一种基于高速、高精度AD转换器AD7663和单片机W78E58B-40及ARM设计的动应力测量系统。
在介绍了系统的整体硬件组成的基础之上，描述了系统各模块的构成、模块主要芯片的性能及工作原理，给出了模块及器件之间接口的设计思路和架构，最后介绍了系统软件框架。
该测量系统成本低、精度高、便于使用、具有一定的使用价值。
关键词: AD7663 W78E58B-40 ARM随着我国铁路的大面积提速，机车车辆的使用寿命受到高度的关注与重视。
机车车辆的使用寿命主要取决于其关键部位的疲劳寿命，动应力是反映结构疲劳特性的关键指标。
机车车辆机械结构的动应力值是机车车辆运行过程中在各种激励作用下的综合体现，单纯用理论计算的方法很难全面模拟，为考核机车车辆车体和转向架构架等关键部件的强度特性，通过动应力试验测试机车车辆运行过程中的动应力值是一个行之有效的方法。
动应力测试需要快速、可靠并方便使用的动应力测量系统，本文介绍的这种基于16位高速模数转换器AD7663和W78E58B-40单片机及ARM的测量系统，正是这样一个可独立工作，也可与计算机联机使用的动应力测试系统。
1 系统总体组成该仪器系统主要由数据采集模块、数据存储模块、数据分析处理模块、数据传输模块、人机接口组成。
数据采集系统主要由应力测量桥和 A /D 转换器AD7663 组成，测量控制CPU采用W78E58B-40单片机，数据分析处理模块采用ARM9，数据传输部分采用网络线，人机接口由键盘和液晶屏组成。
模拟信号经调理、滤波后送入AD芯片，单片机控制AD通道选择、数据接收与发送，ARM分析处理数据、存储数据，上位机通过网络线跟此系统接口。
系统框图如图1所示。
图1（b）处理模块1.1数据采集转换模块数据采集转换模块由调理电路和AD芯片构成。
外围调理电路完成信号的放大和滤波，然后送入A/D转换器AD7663进行AD转换。
应力测量仪器
应力测量仪器2010-3-11 16:58:48 中国选矿技术网浏览次收藏我来说两句是指静态应力测量，不包括爆破、地震和冲击地压的量测。
应力是指原岩应力与次生应力。
通过电阻应变片、光弹片、钢弦振动、机械传动、液压传递等得出与应力相关的效应，计算应力值。
一、静态电阻应变仪静态电阻应变仪分为简易型和多点巡检型两大量，见表1，表2。
静态电阻应变仪测量精度高，数字显示，测试简便，体积小，重量轻，适用矿山量测。
表1 国内常用的应力应变仪器最大量程±11000最大量程±25000最大量程±19999最大量程±60000精度±0.005表2 电阻应变仪型号及主要技术性能±1500（4002±2500二、钢弦频率仪该种仪器是用来接收和显示钢弦振动的频率讯号。
是一种应用很广泛的应力测试工具。
其优点是长期稳定性好、重量轻、测读方便。
下面介绍矿山工程中常用的几种钢弦式测试元件。
（一）钻孔应力计用来测试钻孔径向应力变化的元件。
可在钻孔中进行长期的应力变化观测。
该元件体积小，使用安设方便。
一个应力计只能测得一个方向的应力值，要测多个方向的应力值，需要在相应的方向上设置应力计。
应力计由三件组成——一个圆筒形应力计壳体，一块弧形活动块和一个楔形块组成。
安装时用专门的安装杆将三件一起塞入钻孔中，并用楔形块的楔紧力对应力计施加一个适当的预应力，从而将应力计卡固在钻孔中。
见图1，其技术性能见表3。
表3 钻孔应力计的技术性能应力计在安装使用前，必须在室内事先率定。
应力计直径为D，率定板的宽度为1.5D，长度为3D，厚度为D。
（二）埋入式应变计可用于混凝土应变测试，又能将几个应变计连成测杆进行岩石钻孔的应变测试。
见图2，图中构件8、9、12用来量测岩体应变。
构件10、11用来量测混凝土的应变。
应变计长度为135mm，圆筒外径约30mm，灵敏度为2～4 /Hz。
（三）表面式应变计用来量测岩体表面的应变数值，换算为表面应力。
单片机为核心的超声波轴向应力仪
单片机为核心的超声波轴向应力仪
刘镇清
【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》
【年(卷),期】1993(000)005
【摘要】本文报导了最新研制成功的用于螺栓及其他试件的超声波轴向应力仪。
该仪器通过测量超声波纵横波声时，并根据纵横波声时与应力的关系计算出实测应力，这一装置能直接显示轴向力或应力，可用于质量控制与失效分析。
【总页数】3页(P49-51)
【作者】刘镇清
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TH823
【相关文献】
1.螺栓轴向应力的超声波测量 [J], 王路;季献武;张道钢;扬启璋
2.超声波轴向应力仪的研制 [J], 王寅观
3.螺栓轴向应力-超声波渡越时间自动标定系统研究 [J], 刘家斌; 王雪梅; 倪文波
4.基于单片机的超声波测距仪设计 [J], 王瑞荣
5.基于单片机的超声波测距仪设计 [J], 杨坤;程鹏
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应力集中检测仪
应力集中检测仪简介应力集中检测仪是一种用于测量和分析材料在受力时应力分布状态的设备。
它通过测量应变，计算应力分布状态，并通过显示屏展示测量数据，帮助工程师评估材料在受力条件下的强度和稳定性。
工作原理应力集中检测仪通过使用应变计来测量材料在受力时的应变分布状态。
然后根据弹性模量和材料几何尺寸等参数，计算得出材料在受力时的应力分布状态。
通过分析和评估材料的应力分布状态，可以确定材料在受力条件下的强度和稳定性。
应用场景应力集中检测仪广泛应用于材料科学和工程领域。
通常在设计和生产过程中用于检测和分析材料的应力和应变状态，以帮助工程师确定材料在受力条件下的强度和稳定性。
以下是一些应用场景：金属材料疲劳寿命测试金属材料在长时间重复应力下，容易发生疲劳破坏，这对于一些高强度、高可靠性要求的机械和设备是不可接受的。
应力集中检测仪可以用于检测金属材料在不同应力下的疲劳寿命，帮助工程师优化设计和生产过程，减少疲劳破坏的风险。
压力容器应力分析压力容器广泛应用于工业生产中，它们通常处于高压和高温的环境下，因此需要经过严格的检测和评估。
应力集中检测仪可以用于检测压力容器内壁的应力分布状态，帮助工程师评估容器的强度和稳定性，并保证其能够安全地承受高压和高温环境的影响。
机械零件强度测试机械零件在使用过程中通常会承受各种不同形式的力和压力，因此需要经过强度测试以确保其能够在各种工作情况下正常运转。
应力集中检测仪可以用于测量和分析机械零件的应力和应变状态，帮助工程师评估零件的强度和稳定性，并确定其是否能够满足设计要求。
结论应力集中检测仪是一个重要的材料分析和测试工具，它可以广泛应用于材料科学和工程领域。
通过测量材料的应变状态和计算其应力分布状态，工程师可以评估材料在受力条件下的强度和稳定性，并优化设计和生产过程，减少材料的疲劳破坏和故障风险，保证机械设备的正常运行。
dst-17型应力仪原理
dst-17型应力仪原理
DST-17型应力仪是一种用于测量材料应力的仪器，其原理基于电阻应变原理。
该仪器由电阻片、弹性体和测量电路组成。
当材料受到应力时，其长度或形状会发生变化，从而导致电阻片的电阻值发生变化。
电阻片的电阻值和材料应变成正比关系，因此可以通过测量电阻片的电阻值来确定材料的应变量。
弹性体的作用是将材料的应力传递到电阻片上，同时保护电阻片不受到外界干扰。
测量电路则将电阻片的电阻值转换为电压值，并将其显示在仪器上。
DST-17型应力仪可以用于测量各种材料的应力，包括金属、塑料、橡胶等。
其具有精度高、测量范围广、操作简便等优点，因此被广泛应用于工业生产和科学研究领域。
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课程设计说明书课程设计名称：专业课程设计课程设计题目：应力测试仪的设计学院名称：信息工程学院专业：电子信息科学与技术班级： 120431学号： 12043110姓名：王树宇评分：教师：吴开志2015年9月 5日专业课程设计任务书2014－2015学年第二学期分散1周第16 周－ 18 周集中注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要压力是工业生产过程中的重要参数之一。
压力的检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。
实现智能化压力检测系统对工业过程的控制具有非常重要的意义。
本设计主要通过单片机及专用芯片对称重传感器所测得的模拟信号进行处理,使其完成智能化功能。
介绍了智能压力传感器外围电路的硬件设计,并根据硬件进行了软件编程。
本次设计是基于STC89C52RC单片机的测量与显示。
是通过压力传感器将压力转换成电信号，再经过运算放大器进行信号放大，送至8位A／D转换器，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成LCD显示器可以识别的信息，最后显示输出。
关键词:STC89C52RC单片机；压力传感器；A/D转换器；LCD显示目录第一章模块方案选择 (1)1.1系统设计要求 (1)1.2 系统组成及工作原理 (1)第二章硬件电路方案设计 (2)2.1 放大电路方案设计 (2)2.2 最小系统电路设计 (3)2.3 A/D转换电路设计 (4)2.4 键盘、显示及报警电路设计 (5)2.5 系统总体结构 (6)第三章软件设计 (8)3.1 总体设计方案 (8)3.2 初始化程序 (9)3.3 A/D转换子程序 (10)3.4单片机与键盘的接口程序设计 (11)第四章系统调试与结果分析 (13)4.1 单片机最小系统测试 (13)4.2 放大电路测试 (13)4.3 数据测量 (14)4.4 数据分析 (14)第五章结论 (15)参考文献 (16)附录A：硬件实物图 (17)附录B：称量0.55kg矿泉水 (18)附录C: 实验程序 (19)第一章模块方案选择1.1系统设计要求1、设计并制作一个应力测量仪2、A/D转换采用ADC08043、应力测量范围：0~200牛顿4、用LCD1602显示1.2 系统组成及工作原理系统由称重传感器、运算放大器TL084、TL081、模数转换芯片ADC0804、主控芯片STC89C52RC单片机以及显示电路组成。
通过压力传感器将需要测量的位置的压力信号转化为电信号，再经过运算放大器进行信号放大，送至8位A ／D转换器，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息，最后显示输出。
基于单片机的智能压力检测系统，选择的单片机是基于AT89C51单片机的测量与显示，将压力经过压力传感器变为电信号，再通过三运放放将电信号放大为标准信号为0-5V的电压信号，然后进入A/D转换器将模拟量转换为数字量，我们所采样的A/D转换器为ADC0804，ADC0804为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。
具体方案图如图1.1所示图1.1 方案图第二章硬件电路方案设计系统主控CPU为STC89C52RC,A/D转换芯片采用ADC0804、传感器采用电阻应变式传感器，传感器供电电压为5V,当有压力施加在传感器上时传感器输出端有最大10mV的压降，因此需要一个放大电路，将0~10mV电压放大到0~5V送给ADC0804采样。
2.1 放大电路方案设计由于传感器输出的信号比较微弱，大概在0~20mV，因此必须通过一个放大器对其进行500 倍的放大，才能基本满足A/D转换器对输入信号电平的要求。
如果只使用一级放大的话，由于倍数较高，误差将会比较大。
本设计中选用由三个TL084芯片的三组运放构成的具有高输入阻抗的三级差分放大器。
原理图如图2.1如图2.1 三运放差分放大电路三运放差动放大电路具有以下几个特点：Ⅰ、U3A和U3D提高了共模信号和差模信号之比，即提高了信噪比。
Ⅱ、在保证各电阻严格对称的条件下，各电阻阻值的误差对该电路的共模抑制比没有影响。
Ⅲ、电路对共模信号几乎没有放大作用，工模电压增益接近零。
因为R17=R21,R9=R22,R10=R23。
故可导出两级差模总增益Av 为：91021722-Ui2-Ui1Uo Av R R VR R VR ⎪⎭⎫ ⎝⎛+== (公式2-1)通常第一级增益要尽量高，第二级增益一般为1~2倍，这里第一级增益为100，第二级增益为1总增益为100，再加一级放大5倍的运放，这里选单运放TL081。
原理图如图2.2所示。
实际测试发现放大数据完全能达到所需要的值。
图2.2 5倍增益放大电路通过TL081组成同向放大器，增益为5可调节，通过VR 可以调零。
2.2 最小系统电路设计最小系统有STC89C52RC 单片机组成，其原理图如图2.5所示。
图2.3 STC89C52RC最小系统最小系统由振荡电路和复位电路组成。
通过一个11.0592M的晶振提供单片机时钟。
复位电路有一个RC充放电电路组成，当RESET引脚接收到两个机器周期的高电平时，单片机会复位，回到初始状态，这样复位电路可以防止程序跑飞。
2.3 A/D转换电路设计在A/D转换器中，因为输入的模拟信号在时间上是连续量，而输出的数字信号代码是离散量，所以进行转换时必须在一系列选定的瞬间（亦即时间坐标轴上的一些规定点上）对输入的模拟信号取样，然后再把这些取样值转换为输出的数字量。
一般的A/D转换过程是通过取样、保持、量化和编码这4个步骤完成的。
常用的A/D转换器可分为并行比较器、逐次比较型和双积分型等几种，本次设计ADC0804属于连续渐进式A/D转换器，这类A/D转换器除了转换速度快（几十到几百us）,分辨率高外还有价格便宜等优点。
ADC0804是8位AD转换器，分辨率为1/256。
其应用电路如图2.4所示。
图2.4 A/D转换电路2.4 键盘、显示及报警电路设计用数码管显示的话电路复杂，程序也复杂，而且只能显示三位，LCD1602可以显示32位字符，程序简单，电路也简单，因此我们采用LCD1602作为显示。
其电路部分如图2.7所示。
键盘的功能有设置称量物体单价，称重前去皮。
蜂鸣器可以在超重的时候报警，按键提示等作用。
这样可以完全模拟实际生活中的电子称的功能。
图2.4 键盘、显示及报警电路2.5 系统总体结构整个系统用三种电源，±12V电源给运放供电，5V电源给单片机、传感器及液晶显示模块供电，电源是外接的±12V学生电源，5V电源通过+12V电源稳压获得，整体电路原理图如图2.5所示。
图2.5 整体电路原理图第三章软件设计3.1 总体设计方案软件总体功能分析：自动清零；自动称重；自动报警。
软件结构：包括三部分即A/D转换模块单片机控制模块和LCD数据显示模块设计。
软件总的流程如图3.1所示：否图3.1 总体流程框图3.2 初始化程序初始化程序完成对STC89C52RC输入/输出端口的初始化，ADC0804的初始化和液晶显示器的初始化，定时器0初始化，在单片机上电后只运行一次。
其程序流程图如图3.2所示：图3.2 初始化程序框图下面简单介绍下定时器0初始化程序：void TimeInitial() //初始化程序{TMOD=0x01;TH0=(65536-45872)/256; //设置定时器初值TL0=(65536-45872)%256;EA=1; //使能中断ET0=1; //启动定时器0TR0=1;}void T0_time() interrupt 1{TH1=(65536-45872)/256; //定时器初值重装TL1=(65536-45872)%256;CLK=~CLK; //提供给CLK脚相应的时钟信号}此段程序是为了启动单片机内部定时器0，进行中断，每过200us对CLK进行取反操作，为ADC0804的ALE端口提供正脉冲。
3.3 A/D转换子程序A/D转换子程序是整个模块设计中很关键的一个子程序。
信号的采集由这个子程序来完成。
A/D转换程序流程图如图3.3所示：图3.3 A/D转换程序框图具体程序如下：while(1){ST=0;OE=0;ST=1; //起始信号一个下跳沿,开始AD转换ST=0;while(EOC==0); //等待转换结束信号变高，跳出循环OE=1;getdata=P0; //由P0口获取AD采样的值OE=0;temp=getdata*1.0/255*500; //AD采样值换算}初始时，OE至低，EOC至低，START需要一个由高到低的起始信号，ALE得到一个正脉冲，使ADC开启转换。
当转换结束时，先是EOC由低变高发送转换结束的中断信号到CPU的INT0使后者知道采样完成，之后把OE由低至高，让CPU从P0口读取数据再经过程序转换得到实际电压值，最后再将OE至低。
这样一次完整的AD采样就完成了。
3.4单片机与键盘的接口程序设计STC89C52RC单片机的P1口用作键盘I/O口，键盘的按键接到P1口的低4位，检测当前是否有键被按下。
检测的办法是读取P1.0-P1.3的状态，若P1.0-P1.3为全“1”，则无键闭合，不然有键闭合。
去除键抖动。
当检测到有键按下后，延时一段时间再做下一步的检测判断。
若有键被按下，应识别出是哪一个键闭合。
在每组输出时读取P1.0-P1.3，为“1”表示没有键闭合，不然有键闭合。
由此得到闭合键，为了保证键每闭合一次CPU仅作一次处理，必须去除键释放时的抖动。
从以上分析得到单片机键盘扫描程序的流程图如图3.4所示。
流程图如下：图3.4 单片机独立式键盘接口流程图第四章系统调试与结果分析4.1 单片机最小系统测试1、复位电路的设计由电容串联电阻构成，结合"电容电压不能突变"的性质可以知道当系统一上电，RST脚将会出现高电平并且这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定。
典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位，所以适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位。
一般C取10u,R取8.2K，原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平。
2、晶振电路的设计晶振取11.0592MHZ，这样可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合/12MHz会产生精确的uS级时歇，方便定时操作。
测试最小系统时可以在任意8位I/O口接8个LED发光二极管，写一个简单的流水灯程序，在保证程序正确的情况下如果单片机不工作则检查晶振是否损坏或者振荡电容有没有接错。