
材料试验机要同时测力与变形:拉伸、压缩、弯曲时试样的变形量,常靠夹具之间的位移传感器取回。这段变形量往往就是材料性能判定的关键数据,测不准,力值再准也没意义。所以试验机的位移测量通道,同样重要。
试验机工况为什么对传感器苛刻
试验机现场是典型的「脏、振、挤」:有液压油污、有试验过程中的振动,试样变形又要测得很准。这种环境下传感器要耐脏、信号稳,还不能因为油污或轻微碰撞就变差。
材料试验的变形量通常不大——拉伸、压缩、弯曲的试样变形,一般也就几十毫米以内,属于短行程精密测量。行程短、要求高、现场又脏,这几点决定了它适合用非接触、线性好、寿命长的 LVDT。
LVDT 在试验机上凭什么稳
LVDT 靠电磁感应工作,铁芯和线圈无接触,不存在电位器那种触点磨损导致接触电阻变化的问题,所以寿命长、重复性好。长时间连续测量也不怕,这正是试验机这种「一批样要连续跑很久」的需求。

试验机用 FER20 直流一体
FER20 把电路密封在 304 不锈钢管内,单电源 9~28V 供电,直接出 0-5V、0-10V、4-20mA 或 RS485,可直连 PLC,省掉外置调理器。它能在潮湿、粉尘环境使用,正好应对试验机现场的油污与粉尘。
测头和试样接触或用夹具固定,安装时避免侧向力。这里要特别提醒:试验机测的是试样变形,传感器测头必须和试样变形方向保持一条线,避免侧向力把读数挤歪。
关键参数一看就懂
| 参数 | FER20 直流一体 | 说明 |
|---|---|---|
| 供电 | 9~28VDC | 单电源、现场易取 |
| 输出 | 0-5V / 0-10V / 4-20mA / RS485 | 直连 PLC 或计算机 |
| 结构 | 电路封 304 不锈钢管 | 潮湿粉尘环境可用 |
| 抗振 | 非接触、无磨损 | 长时间连续测量稳定 |
| 安装 | 避免侧向力 | 须与变形方向一致 |
接线与信号
单电源即可工作,信号选型口诀照旧:距离短用电压,距离长用电流,要上通讯用 RS485。试验机控制柜一般在设备旁,0-10V 方便调试;距离远就用 4-20mA。屏蔽单端接地,不要和变频器、伺服驱动器的动力线绑在一起——试验机旁边最不缺的就是大功率驱动。
调试时先确认激励与量程,再用手或工装走完全程看输出是否线性、有没有到不了满量程或提前饱和,最后锁增益。数据采集端认准信号类型,别把 0-10V 接到 4-20mA 通道上。
现场最容易踩的坑
侧向力顶弯:试验机测头和夹具频繁动作,侧向力一大就顶弯测杆,读数当场失真,务必垂直对中。
信号线和动力线混走:试验机旁边变频器、伺服多,信号线动力线不分开会被干扰,屏蔽务必单端接地。
量程不匹配:试样变形超过传感器有效行程,铁芯出敏感区线性变差,要按实际最大变形量留余量选型。
把精密款当普通款:变形测量对线性要求高,材料试验这种工况建议选 FER20 时按需确认是否精密款,别只认型号。
选型建议
材料试验机位移测量,先看最大变形量和输出进什么。几十毫米以内、要直连 PLC,选 FER20 直流一体 LVDT 最直接;如果希望测头能伸进试验机内部窄位、电子仓留在外面,再看 FEG20 分体式。遇到油污重、环境差的工位,优先不锈钢管一体的结构,省心。
本文用到的本站数字:FER20 直流一体 9~28V、出 0-5V/0-10V/4-20mA/RS485、电路封 304 不锈钢管、潮湿粉尘可用。
明确没写进 FER 的行业规格:文中「非接触、线性好、寿命长、长时间连续测量稳定」是 LVDT 通用特性;FER20 的具体 IP 防护等级、温度上下限样本未写明,现场以对应样本为准。