六、電子單強(qiáng)儀結(jié)構(gòu)要點(diǎn)及基本工作原理：
電子單強(qiáng)儀無論其型號(hào)、外觀各不相同，但各種結(jié)構(gòu)組成均基本雷同。主要包括試樣夾持及紗線喂入系統(tǒng)、伸長測定系統(tǒng)、移動(dòng)夾持器驅(qū)動(dòng)及速度控制系統(tǒng)、測試結(jié)果處理顯示及輸出系統(tǒng)、測試條件輸入系統(tǒng)等組成，各系統(tǒng)等組成，各系統(tǒng)有相應(yīng)電源供電、有相應(yīng)接口與微處理器適配。上述各系統(tǒng)工作一般有同一微處理器協(xié)調(diào)完成。
1、試樣夾持系統(tǒng)：由定、動(dòng)二夾持器組成，通常定夾持器直接或間接與測力傳感器相聯(lián)，動(dòng)夾持器按設(shè)定要求的速度線性移動(dòng)（全自動(dòng)式電子單強(qiáng)儀，則其夾持試樣動(dòng)作受控制電路適時(shí)完成），試樣不夾斷、不滑脫是其主要技術(shù)要求之一。
2、測力系統(tǒng)：包括測力傳感器、測量電路、A/D轉(zhuǎn)換器、其功能是將試樣所受拉伸力值模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字量，以便通過接口供微處理器（CPU）作進(jìn)一步處理。
3、伸長測定系統(tǒng)：由于電子單強(qiáng)儀均屬CRE工作方式，定夾持器基本無位移，故檢測拉伸過程中動(dòng)夾持器的位移量可視為試樣的伸長量。按其結(jié)構(gòu)及工作原理、一般可分為光電轉(zhuǎn)換式及CPU輸出脈沖計(jì)數(shù)式兩種，兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)。
4、夾持器驅(qū)動(dòng)及速度控制系統(tǒng)：國內(nèi)常用驅(qū)動(dòng)方式有三類：A、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。B直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。C交流力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)。無論何類驅(qū)動(dòng)方式均需包含：速度變換及控制電路、傳動(dòng)變速機(jī)構(gòu)、總體要求考慮下列性能指標(biāo)：調(diào)速變速范圍、速度穩(wěn)定性、啟停響應(yīng)特性、輸出力矩一致性，其他如噪聲、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度等亦都是必須注意的問題。
5、測試結(jié)果處理及輸出系統(tǒng)：拉伸過程中試樣所受負(fù)荷力值、伸長值、時(shí)間等都必須隨時(shí)分別通過各相應(yīng)接口送CPU，由CPU作進(jìn)一步運(yùn)算、判定等處理，然后將中間結(jié)果暫存RAM中備用，經(jīng)CPU判定拉伸結(jié)束（或試樣斷裂），CPU將在RAM程序管理下，按設(shè)定程序和工藝要求對測得結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)運(yùn)算，求得各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，最終通過相應(yīng)接口分別顯示或記錄設(shè)備。
6、電源供應(yīng)系統(tǒng)：該系統(tǒng)任務(wù)在供應(yīng)各電氣、電子線路部分的用電，其品質(zhì)直接影響整機(jī)抗干擾、工作穩(wěn)定、計(jì)量準(zhǔn)確等主要性能，不能輕視其要求。
7、喂紗、換管及予加張力的工作方式：有多種不同的工作方式。喂紗方式分鏈條、搖臂、橫動(dòng)等方式，夾持方式分彈簧、氣壓、電磁、手動(dòng)等；預(yù)加張力分直接測讀（通過測力傳感器）和直接加載等方式。
七、電子單強(qiáng)儀測試工作操作方法要點(diǎn)及實(shí)例簡介，可參考有關(guān)產(chǎn)品說明書中相關(guān)條文，本文從略。
八、檢定規(guī)程制定、規(guī)程技術(shù)特性。（略）
九、JJG058-95、電子單紗強(qiáng)力儀檢定規(guī)程，條文理解。（略）
十、單強(qiáng)儀的定型檢定。（略）
十一、單強(qiáng)儀的靜態(tài)力值檢定。
電子單強(qiáng)儀靜態(tài)檢定比較簡單。（請參照J(rèn)JG058-95、之16.5~16.8），在儀器進(jìn)入較準(zhǔn)等程序或拉伸程序而未啟動(dòng)拉伸時(shí)，掛上砝碼顯示值應(yīng)與砝碼值吻合并附合JJG058-95要求。其他檢定方法及主要技術(shù)要求請參照條文有關(guān)規(guī)定。
十二、電子單強(qiáng)儀的動(dòng)態(tài)檢定及注意事項(xiàng)：
由于我們了解了儀器的工作過程，在儀器的動(dòng)態(tài)檢定中，還應(yīng)結(jié)合工作過程，子解一些檢定中的應(yīng)注意的問題，避免人為誤差。
1、斷裂強(qiáng)力的動(dòng)態(tài)檢定：
規(guī)程16.4給出了動(dòng)態(tài)檢定方法，也可以把兩只砝碼放在下夾持器的平臺(tái)上或人造平臺(tái)上（對上夾持器傳感器而言）。拉伸時(shí)砝碼肢逐漸脫離，待自然懸垂后，再用手托起小砝碼，在檢定過程實(shí)施中要避免人為給砝碼加上力或砝碼釋放太快而使檢測失誤。
2、斷裂伸長的檢定：
規(guī)程13.1——13.4給出了具體的伸長檢定方法。在檢定過程中為避免把斷脫伸長疊加于斷裂伸長，可找伸長率較大的毛紗或化纖股線拉伸，用剪刀剪斷試樣（應(yīng)控制在拉伸強(qiáng)力曲線下降前剪斷）。
3、斷裂時(shí)間的檢定：
規(guī)程14給予出了本檢定方法。也可兩個(gè)人配合和斷裂伸長檢定同時(shí)進(jìn)行。一個(gè)人操游標(biāo)卡尺測伸長，另一個(gè)人左手拿秒表，進(jìn)入拉伸程序后，左手啟動(dòng)秒表的同時(shí)，右手啟動(dòng)拉伸（自動(dòng)單強(qiáng)儀要用眼觀察動(dòng)夾持器的啟動(dòng)）后，右手再操剪刀，當(dāng)紗線拉伸至一定的伸長，右手剪斷紗線的同時(shí)，左手停止秒表計(jì)時(shí)，誤差應(yīng)符合規(guī)程有關(guān)要求。
十三、儀器的保養(yǎng)及故障排除
1、儀器的保養(yǎng)：電子單強(qiáng)儀是電子系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)有效結(jié)合的機(jī)電儀一體化儀器。儀器的機(jī)械傳動(dòng)部分要根據(jù)制造廠家提供的用戶使用說明書的要點(diǎn)及時(shí)注油、調(diào)整、清潔；電器部分每天或經(jīng)常通電，以保證其電子元器件的可靠性、穩(wěn)定性、防止受潮。
2、檢查故障的方法與步驟：
維修是一項(xiàng)認(rèn)真而細(xì)致的工作，在未經(jīng)過周密判斷故障的所在情況下，決不能輕易拆調(diào)儀器，更不能隨便代換元器件，否則會(huì)事倍功半。排除故障須按一定的步驟和方法進(jìn)行，這些方法不是一成不變的，應(yīng)在實(shí)際情況下靈活運(yùn)用。
A、 維修者基本要素：
（1）系統(tǒng)的了解儀器的各部分組成，基本工作原理及正常的工作狀態(tài)。在維修以前應(yīng)先熟悉儀器的電路組成，機(jī)電結(jié)合，各部分電路及元器件作用原理，及有關(guān)電路在正常工作狀態(tài)下的典型參數(shù)，如波形信號(hào)、參考電壓，各重點(diǎn)參數(shù)等，這將提高維修速度和維修效果。
（2）應(yīng)了解調(diào)整點(diǎn)的位置、作用及正確的調(diào)整方法。如放大器的放大倍數(shù)校準(zhǔn)與傳感器的零位基準(zhǔn)調(diào)校及傳感器供電精密度穩(wěn)壓電源調(diào)整可調(diào)電位器的正確位置與調(diào)整步驟。如果不了解其操作方法和步驟以及全部正確位置和功能就無法下手或人為造成調(diào)節(jié)混亂，使儀器計(jì)量失準(zhǔn)。
（3）熟悉使用測試儀器、技術(shù)手冊或其他數(shù)據(jù)資料。
測試儀器是維修人員得力助手，熟練、正確使用各種測試儀器和設(shè)備，會(huì)幫助迅速準(zhǔn)確找出故障所在部位。各種技術(shù)手冊或數(shù)據(jù)資料是維修者最佳資料來源，可以從其中查出有價(jià)值折正確數(shù)據(jù)，幫助判定故障。
（4）合理分析故障、選定檢修方案：迅速判定故障所在部位和找出損壞元件要靠長期維修經(jīng)驗(yàn)，如果合理地檢查步驟也會(huì)幫助你迅速準(zhǔn)確地找到部位，可少走彎路。
（5）對修復(fù)的儀器進(jìn)行必要的指標(biāo)檢定：儀器修復(fù)或調(diào)整有關(guān)計(jì)量電路后，要對儀器進(jìn)行計(jì)量檢定。
B、 認(rèn)真分析故障現(xiàn)象和確定故障范圍：
根據(jù)故障表現(xiàn)去判斷故障發(fā)生部位，進(jìn)一步確定故障元件，迅速排除故障要靠豐富的維修經(jīng)驗(yàn)和熟練的檢修技巧。如果我們能按一定的檢修步驟去認(rèn)真的查找，要實(shí)現(xiàn)以上目的的亦是不難的。
（1）了解儀器的使用情況：首先應(yīng)詳盡的了解儀器的使用情況及產(chǎn)生故障的原因和現(xiàn)象，這具有重要的參考價(jià)值，還可以減少許多不必要的測試手續(xù)。了解的內(nèi)容主要包括：儀器使用時(shí)間（年限）？故障是突發(fā)還是漸發(fā)？是經(jīng)常性還是時(shí)有時(shí)無？是否別人修過？都有置換過什么原器件等等。了解上述情況為便于分析故障作為參考。如果是剛購新儀器，則多發(fā)生偶發(fā)性故障，例如運(yùn)輸過程中的振動(dòng)造成元件松動(dòng)接觸不良現(xiàn)象，特別使用者對儀器隨便調(diào)整致使機(jī)件損壞或失調(diào)，這種故障通常只要認(rèn)真進(jìn)行恢復(fù)、調(diào)整、安裝好松動(dòng)元件即可消除故障，對于使用多年的舊儀器則發(fā)生損耗性故障較多，這主要電路元件和機(jī)件特性變差式或磨損、疲勞、氧化所致。如電解電容容量下降、漏電、繼電、繼電器觸點(diǎn)氧化、接觸不良、機(jī)械磨損導(dǎo)致不到位等等。
判定故障屬某一功能范圍：利用故障現(xiàn)象判定故障范圍亦是行之有效的方法，計(jì)量失準(zhǔn)應(yīng)到傳感器、放大器、放大系統(tǒng)找致病因素；拉伸不正常應(yīng)到拉伸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)找毛病，可用耳朵聽電機(jī)動(dòng)作有響聲的元器件聲音不否正常？可用鼻子嗅有無異味？關(guān)斷電源后，可用手摸可疑元器件有無過熱的現(xiàn)象。
充分利用感官——視覺、嗅覺、聽覺、觸覺等去辯認(rèn)故障元件；也可以用元件代換法替下可疑元器件，在更換元器件時(shí)一定要有嚴(yán)格的科學(xué)態(tài)度和一絲不茍的認(rèn)真精神，更換元件的安裝每個(gè)腳號(hào)應(yīng)反復(fù)核對準(zhǔn)確無誤，并保證焊接良好，保持原樣。
3、故障的排除思路：
機(jī)械故障一般可由感官判定并根據(jù)具體情況排除。
儀器由電器故障一般可分為以下幾大部分：
A、電源。電子單強(qiáng)儀的電源輸入一般是交流220V，儀器設(shè)計(jì)者根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì)在電壓波動(dòng)180~~240內(nèi)是可以正常使用的，如果超出這個(gè)范圍，則要考慮加裝穩(wěn)壓器，如果電源污染嚴(yán)重導(dǎo)致儀器工作受干擾，可考慮增加電源凈化器。儀器要有良好的接地，避免強(qiáng)干擾引起儀器在工作失誤和保證工作人員的工作安全性。
交流220V輸入儀器后，經(jīng)變壓器變壓又分為若干組子電壓，經(jīng)整流濾波后給各需要部分提供合格的電壓，各制造者都有自己的設(shè)計(jì)風(fēng)格。維修時(shí)要根據(jù)制造者提供的技術(shù)資料進(jìn)行分析，基本可以有以下規(guī)律可循：CPU 、P10、CTC、顯示器、微型打印機(jī)等+5V供電，傳感器+10V——12V（個(gè)別有+5V）供電，電機(jī)、電磁開關(guān)、驅(qū)動(dòng)部分由于選用器件型號(hào)不同，供電電壓亦不同。維修時(shí)還有以下規(guī)律可參考：交流電壓經(jīng)整流、濾波后，穩(wěn)壓前的直流電壓約是輸入交流電壓1.414倍。例：220V整流、濾波后的電壓220×1.414≈310V,15V整流濾波后15×1.414≈21V，如果和此規(guī)律不吻合，則可能：（1）變壓器設(shè)計(jì)內(nèi)阻太大，（2）用電電路有問題，（3）電容失效或性能下降，（4）二級管壞或性能下降，等等。
隨著技術(shù)的發(fā)展，穩(wěn)壓部分已有很多成品穩(wěn)壓電路亦可任其電壓、電流擴(kuò)展，這里不一一贅述。
B、 傳感器及放大部分
如果紗線斷裂后（在分檔強(qiáng)力儀選檔合適）動(dòng)夾持器繼續(xù)拉伸不返回或放上砝碼不顯示、顯示不正常、則要考慮部分故障可能，等效電路見圖3。具體檢查可以分以下步驟：
（1）傳感器：
傳感器一般選用電阻應(yīng)變式，電阻值350歐或750歐左右的四個(gè)應(yīng)變電阻組成一個(gè)電阻橋，有效的貼在平衡（懸臂）梁或S形金屬機(jī)體上，用一般萬用表便可測出是否正常（不包括貼片脫落）。
（2） 用4.5數(shù)字萬用表檢查傳感器，在傳感器供電受力時(shí)輸出端是否有電壓輸出。
（3） 如果以上正常，檢查放大器電源電壓是否正常？
（4） 檢查放大器在傳感受器受力放大器輸出電壓應(yīng)隨著傳感器受力大小作相應(yīng)變化。
（5）如果以上都基本正常而力值顯示不準(zhǔn)確，則應(yīng)通過負(fù)荷計(jì)量檢定，調(diào)零位及靈敏度放大倍數(shù)，使該系統(tǒng)性能符合要求。
（6）零位調(diào)校及儀器校準(zhǔn)：各種單強(qiáng)儀由于設(shè)計(jì)不同，零位有手動(dòng)調(diào)零位和CPU自動(dòng)讀零，那么零位調(diào)校要配合儀器校準(zhǔn)參考使用說明書反復(fù)調(diào)校，直至計(jì)量準(zhǔn)確符合要求。
（7）如果以上都正常，故障仍不能排除，則要考慮接口部分或中間信號(hào)輸送回路。
接口電路：
C、接口電路比較復(fù)雜，P10、CTC等是各分支電路和CPU交換信息的中間站，所有的檢測信號(hào)、控制信號(hào)，幾乎全通過他們。P10外圍分支接口皆從此不同引腳輸入、輸出，那么則可以以此為根據(jù)在不同現(xiàn)象分析原因，找出致病原因，其P10電路亦是較易損壞元件之一。可用元件代換法，如更換后故障現(xiàn)象未變，則要看接口輸入、輸出回路、雙面電路板孔化、分支接口，特別是有限位開關(guān)、功能變換開關(guān)、繼電器的設(shè)計(jì)方案，這些元器件是薄弱環(huán)節(jié)。由于以上元器件的動(dòng)作頻繁性，在紡織廠高溫高濕特定環(huán)境條件下，彈簧要疲勞，觸點(diǎn)要氧化，因此要重點(diǎn)檢查或用元件代換法，電阻、電流、電壓檢查法，全自動(dòng)單強(qiáng)儀還要檢查機(jī)械接口工作是否到位？是否磨損嚴(yán)重超限造成的不能動(dòng)作？定位系統(tǒng)是否牢靠？有無松動(dòng)現(xiàn)象？總而言之：多方位分析，逐個(gè)擊破、縮小范圍、排除故障。
D、驅(qū)動(dòng)部分：
半自動(dòng)單強(qiáng)儀驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)比較簡單，只有拉伸部分，而全自動(dòng)式單強(qiáng)儀自動(dòng)拉伸部分、換管、自動(dòng)喂紗、電磁開關(guān)、電磁夾持器都各有其驅(qū)動(dòng)部分。所有驅(qū)動(dòng)部分都有一個(gè)共同特點(diǎn)，即用小信號(hào)控制高電壓、大電流（相對而言），驅(qū)動(dòng)部分小信號(hào)來自P10，為避免前后級之間相干擾和提高儀器的可靠性，信號(hào)的中間轉(zhuǎn)換部分一般用光電耦合器（光耦）輸送信號(hào)，有的單強(qiáng)儀（或早期產(chǎn)品）中間信號(hào)用的微型繼電器（中間繼電器）。后級信號(hào)處理部分：國內(nèi)外早期產(chǎn)品是采用繼電器、電磁開關(guān)、電磁閥開關(guān)高電壓、大電流達(dá)到驅(qū)動(dòng)目的，這些機(jī)械動(dòng)作元件由于頻繁工作極易發(fā)生故障，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，此類功能電子元器件相繼問世，使可靠性能成百倍、千倍提高，其開關(guān)特性又特別好，在電子單強(qiáng)儀電路設(shè)計(jì)中采用電子元器件完全可以勝任，革除故障隱患提高儀器的可靠性，一直是儀器制造廠的重大研究課題。由于各廠的具體狀況，致使目前各型號(hào)電子單強(qiáng)儀故障率高低不一。
電子單強(qiáng)儀的驅(qū)動(dòng)部分可靠與否又直接和電源有聯(lián)系，信號(hào)和P10有聯(lián)系。因此驅(qū)動(dòng)部分是本儀器的高發(fā)區(qū)。如果維修技術(shù)資料缺乏，難以勝任維修工作，致使儀器癱瘓，因此用戶應(yīng)要求儀器制造廠商隨機(jī)帶有效的電氣接線圖，并注明技術(shù)參數(shù)，以便給維修提供方便條件（國家有關(guān)法規(guī)已有此規(guī)定）。
驅(qū)動(dòng)部分雖然復(fù)雜，又鑒于各廠設(shè)計(jì)風(fēng)格不同，但只要具體情況具體分析，如在故障檢查時(shí)先分析是否有共同點(diǎn)（例：各部分都不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，則屬共同點(diǎn)）。從共同點(diǎn)分離出來的分支電路一個(gè)環(huán)節(jié)分析、排除、理清紋路，循序漸進(jìn)，找出故障所在，可達(dá)到觸類旁通、舉一反三的目的。
以本儀器最大驅(qū)動(dòng)電路——拉伸驅(qū)動(dòng)為例——馬達(dá)不轉(zhuǎn)。檢查步驟：（1）馬達(dá)供電正常嗎？（2）馬達(dá)是否損壞？（3）驅(qū)動(dòng)開關(guān)元器件是否良好？（4）驅(qū)動(dòng)前置及供電是否正常？（5）光耦供電板及元器件如何？（6） 從P10 有否信號(hào)輸出？（7）輸出信號(hào)幅度？P10、CPU供電及工作程序？（8）檢查步驟亦可把順序倒過來，亦可從中間向兩邊分，要根據(jù)維修者經(jīng)驗(yàn)，工作習(xí)慣等靈活掌握，當(dāng)然此類工作離不了制造廠商提供的技術(shù)資料。
