萬能試驗(yàn)機(jī)，集拉伸、彎曲、壓縮、剪切、環(huán)剛度等功能于一體的材料試驗(yàn)機(jī)，主要用于金屬、非金屬材料力學(xué)性能試驗(yàn)，是工礦企業(yè)、科研單位、大專院校、工程質(zhì)量監(jiān)督站等部門的理想檢測設(shè)備。

萬能試驗(yàn)機(jī)是能進(jìn)行拉伸、壓縮、彎曲以及扭轉(zhuǎn)等多種不同試驗(yàn)的力學(xué)試驗(yàn)機(jī)。最常見的有杠桿擺式和油壓擺式兩種。

萬能試驗(yàn)機(jī)也叫萬能材料試驗(yàn)機(jī)，或拉力機(jī)，雙絲桿系列，控制、測量、操作一體化結(jié)構(gòu)，融當(dāng)代先進(jìn)技術(shù)于一體，具有精度高、調(diào)速范圍寬、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。它適用于塑料、防水材料、紡織品、紙制品和橡膠等材料試樣及制品的拉伸、壓縮、彎曲、蠕變試驗(yàn)并配有大壓盤可直接進(jìn)行管材扁平壓縮（壓縮復(fù)原）、環(huán)剛度（抗外負(fù)荷）、蠕變比率、環(huán)抗拉強(qiáng)度等試驗(yàn)。

如果將現(xiàn)市面上的萬能試驗(yàn)機(jī)按照用途分類，可劃屬為測定機(jī)械性能的試驗(yàn)機(jī)。按照試驗(yàn)機(jī)的用途可將所有試驗(yàn)機(jī)分為兩類：

１．測定機(jī)械性能的試驗(yàn)機(jī)

與萬能試驗(yàn)機(jī)同屬測定機(jī)械性能的試驗(yàn)機(jī)這一大類的還有：Ａ－靜負(fù)荷試驗(yàn)機(jī)：包括拉力試驗(yàn)機(jī)、壓力試驗(yàn)機(jī)、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)、復(fù)合應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)、蠕變試驗(yàn)機(jī)、持久強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)、松弛試驗(yàn)機(jī)以及硬度計(jì)中的布氏、洛式和維氏硬度計(jì)。Ｂ－動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)機(jī)：包括沖擊試驗(yàn)機(jī)、疲勞試驗(yàn)機(jī)以及硬度計(jì)中的沖擊布氏和肖氏硬度計(jì)。

拉力試驗(yàn)機(jī)配套設(shè)備：高低溫試驗(yàn)箱，高溫爐、低溫箱、各種制具。

拉伸試驗(yàn)高溫爐：配套使用于液壓萬能試驗(yàn)機(jī)和電子萬能試驗(yàn)機(jī)為其試樣提供高溫環(huán)境。電爐外殼采用不銹鋼制作，爐膽采用上、中、下三段加熱，三個(gè)溫度控制器分別控制三組加熱絲，爐膛內(nèi)溫度均勻。采用ＰＩＤ模糊控制方式，試驗(yàn)溫度過沖小，控制精度高，是高等院校、科研機(jī)構(gòu)、廠礦材料研究單位的高性能材料試驗(yàn)設(shè)備。可以根據(jù)使用環(huán)境要求與主機(jī)任意組合使用，可完成各種金屬、非金屬的高溫拉伸試驗(yàn)，并能達(dá)到各種特殊行業(yè)（如塑料、橡膠）等的使用要求。做常溫試驗(yàn)時(shí)只需把高溫爐移開，可完全滿足ＧＢ／Ｔ４３３８－２００６，ＨＢ５１９５－１９９６中圓棒試樣、矩形試樣、管材等，在特殊環(huán)境溫度下的強(qiáng)度檢驗(yàn)。

２．工藝試驗(yàn)用試驗(yàn)機(jī)

萬能試驗(yàn)機(jī)工藝試驗(yàn)用試驗(yàn)機(jī)：包括杯突試驗(yàn)機(jī)、彈簧試驗(yàn)機(jī)、彎曲試驗(yàn)機(jī)和線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)。

力值測量

通過測力傳感器、放大器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)測量，最常用的測力傳感器是應(yīng)變片式傳感器。

所謂應(yīng)變片式傳感器，就是由應(yīng)變片、彈性元件和某些附件（補(bǔ)償元件、防護(hù)罩、接線插座、加載件組成），能將某種機(jī)械量變成電量輸出的器件。應(yīng)變片式的拉、壓力傳感器國內(nèi)外種類繁多，主要有筒狀力傳感器、輪輻式力傳感器、Ｓ雙連孔型傳感器、十字梁式傳感器等類型。

從材料力學(xué)上得知，在小變形條件下，一個(gè)彈性元件某一點(diǎn)的應(yīng)變ε與彈性元件所受的力成正比，也與彈性的變形成正比。以Ｓ型傳感器為例，當(dāng)傳感器受到拉力Ｐ的作用時(shí)，由于彈性元件表面粘貼有應(yīng)變片，因?yàn)閺椥栽膽?yīng)變與外力Ｐ的大小成正比例，故此將應(yīng)變片接入測量電路中，即可通過測出其輸出電壓，從而測出力的大小。

對于傳感器，一般采用差動(dòng)全橋測量，即將所粘貼的應(yīng)變片組成橋路，Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４，實(shí)際為阻值相等的４片（或８片）應(yīng)變片，即Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４，當(dāng)傳感器受到外力（拉力或壓力）作用時(shí)，傳感器彈性元件產(chǎn)生應(yīng)變而使各電阻值發(fā)生變化，其變化值分別為△Ｒ１、△Ｒ２、△Ｒ３、△Ｒ４，結(jié)果原來平衡的電橋，現(xiàn)不平衡了，橋路就有電壓輸出。

簡單來說，外力Ｐ引起傳感器內(nèi)應(yīng)變片的變形，導(dǎo)致電橋的不平衡，從而引起傳感器輸出電壓的變化，我們通過測量輸出電壓的變化就可以知道力的大小了。

一般來說，傳感器的輸出信號都是非常微弱的，通常只有幾個(gè)ｍＶ，如果我們直接對此信號進(jìn)行測量，是非常困難的，并且不能滿足高精度測量要求。因此必須通過放大器將此微弱信號放大，放大后的信號電壓可達(dá)１０Ｖ，此時(shí)的信號為模擬信號，這個(gè)模擬信號經(jīng)過多路開關(guān)和Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，至此，力的測量告一段落。

形變測量

通過形變測量裝置來測量，它是用來測量試樣在試驗(yàn)過程中產(chǎn)生的形變。

該裝置上有兩個(gè)夾頭，經(jīng)過一系列傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與裝在測量裝置頂部的光電編碼器連在一起，當(dāng)兩夾頭間的距離發(fā)生變化時(shí)，帶動(dòng)光電編碼器的軸旋轉(zhuǎn)，光電編碼器就會(huì)有脈沖信號輸出。再由處理器對此信號進(jìn)行處理，就可以得出試樣的變形量。

橫梁位移測量

其原理同變形測量大致相同，都是通過測量光電編碼器的輸出脈沖數(shù)來獲得橫梁的位移量。