万能电子强力仪可实现对许多材料参数的测试。尤其近一段时间来材料科学界发展迅速,不断有新材料问世,同时对万能电子强力仪的测试功能提出新的要求,而作为传统的仪器在现实的科研当中因为硬件功能的固定总会出现测试功能滞后于新材料新功能测试需要,给材料的科学研究已带来相当大的阻碍。我们迫切需要新的设计模式来突破这个存在已久的测试技术瓶颈。而令人兴奋的是就在此时仪器领域出现了一项新设计理念——虚拟仪器技术;它在万能电子强力仪上的应用将会彻底改变该测试领域的面貌。本课题以岛津AG-10型万能电子强力仪为对象,进行虚拟仪器技术在该领域的应用研究。 为设计出更完善的万能电子强力仪新型测试控制系统,课题研究过程中首先从仪器测试的主要对象——高分子材料进行材料内部结构及基本的反映材料性能参数分析入手,介绍了一套准确、有效的各类指标测试方案。通过对传统测试系统结构功能缺陷的分析总结,从总体功能层面规划了基于虚拟仪器技术的测控系统应解决和实现的功能。新系统将从仪器的可扩展性设计、新测试指标增加(内耗功)、新测试功能增加(撕裂试验)、人机交互界面的优化、采集频率设置、数据显示处理及保存功能的加强等方面提出有效的解决方案。 在硬件系统的设计上本课题按照虚拟仪器技术的“软件即仪器”为核心理念精简硬件结构,尽可能将功能集成到软件。以松下FPO系列PLC为中心的硬件系统所要实现的功能只是简单的驱动直流电机、采集放大负荷位移信号,对原始数据进行初步的处理和存储。所有复杂的过程控制、数据处理全部由软件系统负责完成。 软件设计是本课题的核心。整个软件系统设计采用美国国家仪器公司专门为仪器开发的具有优秀模块化设计特点的图形化软件LabVIEW为开发平台,遵循总体到局部的原则,采用功能模块化设计,软件系统包括4大模块:硬件系统初始化模块、样品测试模块、数据综合处理模块、文件管理模块。在样品测试模块中包含单次拉伸模块、定伸长循环模块、定负荷循环模块、应力松弛模块、撕裂