[发明专利]一种基于悬臂梁的微力测试系统及其测试方法

摘要

本发明公开了一种基于悬臂梁的微力测试系统及其测试方法。本发明采用悬臂梁，被测纤维的一端固定，另一端与悬臂梁的自由端相对固定，通过机械平移台移动悬臂梁，使得被测纤维拉长，同时给悬臂梁反作用力产生变形，通过测量悬臂梁的受力和自由端的位移，得到被测纤维的力-位移曲线，从而得到被测纤维的弹性模量，或者被测纤维与基体界面的剪切强度；悬臂梁的受力和自由端的位移都可以准确测得，从而也可以准确地得到被测纤维所受到的微小力和微小变形；并且，本发明的测试部件为悬臂梁，其测试方式简便，受空间几何约束小，测试性能在各种温度、气压等环境下都可以保持良好的稳定性，所以能够满足不同环境的原位测试要求。

主权项

一种基于悬臂梁的微力测试系统，其特征在于，所述微力测试系统包括：悬臂梁、应变片、机械平移台、激光位移计、样品固定器、微型感应放大器、数据采集卡、运动控制卡和计算机；其中，所述悬臂梁的一端固定在机械平移台上，另一端为自由端；悬臂梁的表面设置应变片，所述应变片与微型感应放大器相连，微型感应放大器与数据采集卡相连，数据采集卡与计算机相连；所述机械平移台与运动控制卡相连，运动控制卡与计算机相连；被测纤维的一端固定在样品固定器上，另一端设置在悬臂梁的自由端，与自由端相对位置固定；所述激光位移计对准被测纤维与悬臂梁的自由端连接的端点，激光位移计连接至计算机；计算机通过运动控制卡控制机械平移台沿着被测纤维的轴向方向运动，被测纤维被拉紧同时悬臂梁受力变形，激光位移计测量悬臂梁的自由端的位移，并且应变片采集悬臂梁的力信号，传输至计算机，获得被测纤维的力‑位移曲线，从而计算被测纤维的弹性模量或被测纤维与基体界面的剪切强度。