第一篇：單晶鋁納米級硬度測試實驗報告
單晶鋁納米級硬度測試
[實驗?zāi)康募耙饬x] 硬度作為材料多種力學(xué)特性的“顯微探針”,與材料的強(qiáng)度、耐磨性、彈塑性、韌性等物理量之間有著密不可分的聯(lián)系, 因此在納米尺度下對材料的硬度特性進(jìn)行測量與分析,有著重要而現(xiàn)實的意義。
本實驗?zāi)康? 1.學(xué)習(xí)納米壓痕法,掌握其原理和計算方法；
2.研究單晶鋁納米硬度,對納米硬度的壓痕尺寸效應(yīng)現(xiàn)象進(jìn)行分析。
[實驗原理] 目前,納米級硬度的測量一般采用納米壓痕法。該方法通過高分辨力的致動器和傳感器,可以精確、連續(xù)地紀(jì)錄加載與卸載期間載荷與位移的數(shù)據(jù),非常適合于材料表層微/納米級力學(xué)特性的測量。使用納米硬度計對單晶鋁進(jìn)行了納米壓痕實驗，并計算硬度值，重點觀察和分析了納米級條件下單晶鋁的硬度性質(zhì)。
納米壓痕法：圖1為納米壓痕實驗加、卸載過程中壓痕剖面的變化示意圖, 圖2為典型的載荷一位移曲線。
由圖可以看出，在加載過程中試樣表面首先發(fā)生的是彈性變形，隨著載荷進(jìn)一步提高，塑性變形開始出現(xiàn)并逐步增大；卸載過程主要是彈性變形恢復(fù)的過程，塑性變形最終使得樣品表面形成了壓痕。圖2中Pmax為最大載荷,Hmax為最大位移,hf了為卸載后的位移,S為卸載曲線初期的斜率。
納米硬度的計算仍采用傳統(tǒng)的硬度公式
H = P / A（1）
式中:H 為硬度,GPa；P為最大載荷,即上文中的Pmax，uN；A為壓痕面積投影,nm2。但與傳統(tǒng)硬度計算方法不同的是,A 值不是由壓痕照片得到,而是根據(jù)“接觸深度”hc(單位為nm)計算得到的,這是由于納米硬度實驗中載荷和壓深很小, 如果沿用傳統(tǒng)硬度實驗中的方法確A值,則計算出的硬度值往往出現(xiàn)較大誤差。
具體關(guān)系式需通過實驗來確定,根據(jù)壓頭形狀的不同,一般采用多項式擬合的方法,針對三角錐形壓頭, 其擬合公式為：
式中“接觸深度”hc由下式計算得出
式中： ε是與壓頭形狀有關(guān)常數(shù)，對于球形或三角錐形壓頭可以取ε=0.75。而S的值可以通過對載荷—位移曲線的卸載部分進(jìn)行擬合，再對擬合函數(shù)求導(dǎo)得出，即
式中：Q為擬合函數(shù)。
這樣, 通過實驗得到載荷—位移曲線，測量和計算實驗過程中的載荷p、壓痕深度h和卸載曲線初期的斜率S，就可以得到樣品的硬度值。
[實驗儀器和步驟] 實驗材料采用單晶鋁, 取(111)面作為測量表面,經(jīng)去應(yīng)力處理后進(jìn)行納米壓痕實驗。實驗儀器為美國CETR公司生產(chǎn)的Nanoindenter XP型納米硬度計。NanoindenterXP 型納米硬度計的最大載荷為50mN , 載荷分辨力為50N，位移分辨力小于0.01nm。壓頭選用Berkovich型金剛石壓頭, 形狀為三角錐(錐面與軸線夾角為65.30°), 壓頭在加載、卸載過程中保持勻速, 并在加載、卸載過程之間保壓一段時間。接觸深度和納米硬度由納米硬度計自動計算。每個載荷對應(yīng)的壓痕實驗在不同位置重復(fù)五次, 最終結(jié)果取有效點結(jié)果的均值。
本實驗沒有采用習(xí)慣上的通過對材料表面某一點連續(xù)加載得到硬度曲線的方法, 而是采用一個加載點只對應(yīng)一個最終硬度值和壓痕深度的方法, 通過對一系列不同載荷的加載點進(jìn)行比較來研究納米硬度測量中的現(xiàn)象和規(guī)律,這樣做可以避免因加載點本身的因素對實驗造成影響。
[實驗結(jié)果] 表1 為不同載荷下單晶鋁納米硬度的實驗數(shù)據(jù)。
表1 單晶鋁硬度測量值數(shù)據(jù)及計算值 GPa 壓痕深度/nm 100 200 500 1000 1500 2000
圖3 繪出了單晶鋁納米級硬度與壓痕深度的關(guān)系曲線。1 1.009 0.629 0.529 0.473 0.440 0.429 0.985 0.616 0.550 0.499 0.434 0.441
實驗次序 0.937 0.611 0.514 0.503 0.444 0.423 1.020 0.621 0.540 0.494 0.451 0.437 0.958 0.608 0.530 0.472 0.463 0.452
五組數(shù)據(jù)平均值
普通方法計算值
0.982 0.617 0.533 0.480 0.446 0.428 1.275 0.836 0.718 0.612 0.568 0.532
圖3 單晶鋁納米級硬度測量值
[結(jié)果分析] 本實驗使用納米硬度計對單晶鋁進(jìn)行了納米壓痕實驗，并計算硬度值。結(jié)果表明，當(dāng)壓痕深度小于2000nm時,單晶鋁納米硬度存在尺寸效應(yīng)現(xiàn)象。
納米硬度與傳統(tǒng)方法測得的硬度值有著重要區(qū)別，納米硬度的實質(zhì)是指在壓入過程中某一壓痕表面積投影上單位面積所承受的瞬時力, 它是試樣對接觸載荷承受能力的度量。而傳統(tǒng)的硬度定義是殘余壓痕表面積上單位面積所承受的平均力, 它反映試樣抵抗殘余變形的能力。由此可見兩種硬度定義的側(cè)重點是不一樣的, 其原因在于不同尺度下人們對材料性質(zhì)的關(guān)注點不同。
單晶鋁納米硬度測量存在尺寸效應(yīng)現(xiàn)象, 當(dāng)納米壓痕深度大于2000nm時，測量得到的硬度值基本恒定，反之，得到的硬度值會表現(xiàn)出明顯的尺寸效應(yīng)現(xiàn)象，并且壓痕越小，尺寸效應(yīng)現(xiàn)象就越強(qiáng)烈。只有在相同壓痕深度下測得的硬度值才具有可比性。微/納米尺度下單晶鋁的彈性模量基本恒定，其數(shù)值約71GPa。
第二篇：硬度測量實驗報告
硬度測量實驗報告 一、實驗?zāi)康?span id="jdb3l39rxn9" class="content_title3">1、了解常用硬度測量原理及方法; 2、了解布氏與洛氏硬度的測量范圍及其測量步驟與方法;二、實驗設(shè)備 洛氏硬度計、布洛維硬度計、軸承、試塊 三、實驗原理 1.硬度就是表示材料性能的指標(biāo)之一,通常指的就是一種材料抵抗另一較硬的具有一定形狀與尺寸的物體(金剛石壓頭或鋼球)壓入其表面的阻力。由于硬度試驗簡單易行,又無損于零件,因此在生產(chǎn)與科研中應(yīng)用十分廣泛。常用的硬度試驗方法有:洛氏硬度計,主要用于金屬材料熱處理后的產(chǎn)品性能檢驗。布氏硬度計,應(yīng)用于黑色、有色金屬材料檢驗,也可測一般退火、正火后試件的硬度。
2.洛氏硬度 洛氏硬度測量法就是最常用的硬度試驗方法之一。它就是用壓頭(金剛石圓錐或淬火鋼球)在載荷(包括預(yù)載荷與主載荷)作用下,壓入材料的塑性變形濃度來表示的。通常壓入材料的深度越大,材料越軟;壓入的濃度越小,材料越硬。下圖表示了洛氏硬度的測量原理。
圖: 未加載荷,壓頭未接觸試件時的位置。
2-1:壓頭在預(yù)載荷 P0(98、1N)作用下壓入試件深度為 h0 時的位置。h0 包括預(yù)載所相起的彈形變形與塑性變形。
2-2:加主載荷 P1 后,壓頭在總載荷 P= P0+ P1 的作用下壓入試件的位置。
2-3:去除主載荷 P1 后但仍保留預(yù)載荷 P0 時壓頭的位置,壓頭壓入試樣的深度為 h1。由于 P1所產(chǎn)生的彈性變形被消除,所以壓頭位置提高了 h,此時壓頭受主載荷作用實際壓入的濃度為h= h1-h0。實際代表主載 P1 造成的塑性變形深度。
h 值越大,說明試件越軟,h 值越小,說明試件越硬。為了適應(yīng)人們習(xí)慣上數(shù)值越大硬度越高的概念,人為規(guī)定,用一常數(shù) K 減去壓痕深度 h 的數(shù)值來表示硬度的高低。并規(guī)定 0、002mm 為一個洛氏硬度單位,用符號 HR 表示,則洛氏硬度值為: 002.0-Hh kR ? 3、布氏硬度 布氏硬度的測定原理就是用一定大小的試驗力 F(N)把直徑為 D(mm)的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球壓入被測金屬的表面,保持規(guī)定時間后卸除試驗力,用讀數(shù)顯微鏡測出壓痕平均直徑 d(mm),然后按公式求出布氏硬度 HB 值,或者根據(jù) d 從已備好的布氏硬度表中查出 HB 值。
測量范圍為 8~650HBW
由于金屬材料有硬有軟,被測工件有厚有薄,有大有小,如果只采用一種標(biāo)準(zhǔn)的試驗力 F 與壓頭直徑 D,就會出現(xiàn)對某些工件與材料的不適應(yīng)的現(xiàn)象。因此,在生產(chǎn)中進(jìn)行布氏硬度試驗時,要求能使用不同大小的試驗力與壓頭直徑,對于同一種材料采用不同的 F 與 D 進(jìn)行試驗時,能否得到同一的布氏硬度值,關(guān)鍵在于壓痕幾何形狀的相似,即可建立F與D的某種選配關(guān)系,以保證布氏硬度的不變性。
特點:一般來說,布氏硬度值越小,材料越軟,其壓痕直徑越大;反之,布氏硬度值越 大,材料越硬,其壓痕直徑越小。布氏硬度測量的優(yōu)點就是具有較高的測量精度,壓痕面積大,能在較大范圍內(nèi)反映材料的平均硬度,測得的硬度值也較準(zhǔn)確,數(shù)據(jù)重復(fù)性強(qiáng)。
四、實驗內(nèi)容 1.測量滾動軸承表面洛氏硬度值 使用洛氏硬度計對軸承外圈進(jìn)行硬度測定,記錄相關(guān)測量數(shù)據(jù):
加載力(kgf)=
1471 N
硬度值測定平均值 測量次數(shù) 第一次 第二次 第三次 HRC 61、9 61、2 62、6 61、9 2.測量試塊表面布氏硬度值 在布洛維硬度計上,使檔位調(diào)至布氏硬度測定檔,試塊進(jìn)行表面硬度測定,記錄相關(guān)測定數(shù)據(jù): 加載力(kgf)=
980 N
凹痕直徑(mm)平均值(mm)測定次數(shù) 第一次 第二次 第三次 X 方向 254、9 251、2 250、1 252、1 Y 方向 256、3 244、6 250、5 250、5)-D-(D22 2d DPHB??
(D=2、5 mm;
d=讀數(shù)差×0、004)五、思考題 1.測量硬度前為什么要進(jìn)行打磨？ 答:測試樣品與工作臺的接觸面不平。按照國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 230、1-2004,洛氏硬度值=100-h/0、002,式中 h 為洛氏硬度計壓頭壓入樣品的深度,也就就是說每 0、002 毫米或 2 微米代表 1HRC硬度單位,因此被測試樣品與工作臺接觸面的平整度將對測試結(jié)果產(chǎn)生極大的影響。當(dāng)試樣底面不平時,載荷完全施加時只要試樣因為不平整而導(dǎo)致輕微的偏轉(zhuǎn),就可能使壓頭多向下移動幾個微米,測試結(jié)果就可能引起 1-5HRC 的誤差,甚至更大。因此,測試前被測樣品的底面必須用機(jī)械加工(如磨床)或手工方法(如砂紙打磨)磨平,以減小測試誤差。
2.HRC、HB 與 HV 的試驗原理有何異同? 答:1、布氏硬度(HB)
以一定的載荷(一般 3000kg)把一定大小(直徑一般為 10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時間,去載后,負(fù)荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2(N/mm2)。
2、洛氏硬度(HR)
當(dāng) HB>450 或者試樣過小時,不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它就是用一個頂角 120°的金剛石圓錐體或直徑為 1、59、3、18mm 的鋼球,在一定載荷下壓入被測材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗材料硬度的不同,分三種不同的標(biāo)度來表示:
HRA:就是采用 60kg 載荷與鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。
HRB:就是采用 100kg 載荷與直徑 1、58mm 淬硬的鋼球,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。
HRC:就是采用 150kg 載荷與鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。維氏硬度(HV)
以120kg以內(nèi)的載荷與頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值,即為維氏硬度 HV 值(kgf/mm2)。
3.HRC、HB 與 HV 各有什么優(yōu)缺點？各自適用范圍就是什么？舉例說明 HRC、HB 與 HV適用于哪些材料及工藝？
答:布氏硬度(HB)適用于退火正火鋼,壓痕大,適用于硬度不均勻材料,不適用于薄料。硬度值應(yīng)在有效測量范圍內(nèi)(HRC 為 20-70)為有效;布氏硬度計多用于原材料與半成品的檢測,由于壓痕較大一般不用于成品檢測。一般 HBS 只適用于 450N/mm 2(MPa)以下的金屬材料,對于較硬的鋼或較薄材料不適用;維氏硬度適用于較大工件與較深表面層的硬度測定,小負(fù)荷維氏硬度試驗負(fù)荷 1、961~<49、03N,它適用于較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測定;顯微維氏硬度試驗負(fù)荷<1、961N,適用于金屬箔、極薄表面層的硬度測定。
第三篇：金屬材料硬度試驗實驗報告
實驗五硬度實驗 一.實驗?zāi)康?1.了解硬度測定的基本原理及應(yīng)用范圍。
2.了解布氏硬度實驗機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及操作方法。
二.概述 硬度是指材料對另一較硬物體壓入表面的抗力，是重要的機(jī)械性能之一。它 是給初級金屬材料軟硬程度的數(shù)量概念，硬度值越高，表明金屬抵抗塑性變形能 力越大，材料產(chǎn)生塑性變形就越困難，硬度實驗方法簡單，操作方便，出結(jié)果快，又無損于零件，因此被廣泛應(yīng)用。測定金屬硬度的方法很多，有布氏硬度、洛氏 硬度和維氏硬度等。.布氏硬度（HB（1）布氏硬度實驗的基本原理 布氏硬度實驗是以一定直徑的鋼球施加一定負(fù)荷 P, 壓入被測金屬表面（如 圖 1 所 示）保持一定時間，然后卸荷，根據(jù)金屬表面的壓痕面積 F 求應(yīng)力值，以此作為 硬度值的計量指標(biāo)，以 HB 表示，則 HB = P/F= P 眄
（5-1）
式中：
P —負(fù)荷（kgf）； D —鋼球直徑（mr）i —壓痕深度（mr）i
圖 5-1 布氏硬度實驗原理圖 由于測量壓痕 d 要比測量壓痕深度 h 容易，將 h 用 d 代換，這可由圖 5-1（b）
中的△ Oab 關(guān)系求出：
(5-2)將式（5-2）代入式（5-1）即得:(5-3)式（5-3）中，只有 d 是變數(shù)，所以只要測量出壓痕直徑，就可根據(jù)已知的 D 和 P 值計算出 HB 值。在實際測量時，可根據(jù) HB D P、d 的值所列成的表，若 D P 已選定，則只需用讀數(shù)測微尺（將實際壓痕直徑 d 放大 10 倍的測微尺）
測量壓痕直徑 d，就可直接查表求得 HB 值。
由于金屬材料有硬有軟，所測工件有厚有薄，若采用同一種負(fù)荷（如 3000kgf）和鋼球直徑（如 10mm 時，則對硬的金屬適合，而對軟的金屬就不合 適，會使整個鋼球陷入金屬中；若對厚的工件適合，而對薄的金屬則可能壓透，所以規(guī)定測量不同材料的布氏硬度值時，要有不同的負(fù)荷和鋼球直徑，為了保持 統(tǒng)一的，可以相互進(jìn)行比較的數(shù)值，必須使 P 和 D 之間保持某一比值關(guān)系，以保 證所得到的壓痕形狀的幾何相似關(guān)系，其必要條件就是使壓入角保持不便。
由圖 5-1（b）可知:
(a)（b）力和 ti 的關(guān).系
D d —aux —=—(5-4)將式（5-4）代入式（5-3）得:
式（5-5）說明，當(dāng)?值為常數(shù)時，為使 HB 值相同，P/D 2 也應(yīng)保持為一定 值，因此對同一材料而言，不論采用何種大小的負(fù)荷和鋼球直徑，只要滿足 P / D 2 =
常數(shù)，所得的 HB 值都是一樣的。對不同材料，所測得的 HB 值也可進(jìn)行比較。
P/D 2 比值有 30、10、2.5 三種，其試驗數(shù)據(jù)和應(yīng)用范圍可參考表 5-1。
表 5-1 各種負(fù)荷、壓頭及應(yīng)用范圍 材料種類 布氏硬度 范圍 試樣厚度（mrh 負(fù)荷 P 與鋼球 直徑 D 之間的 關(guān)系 鋼球直 徑 D（mm 負(fù)荷 P（kgf）
負(fù)荷持續(xù) 時間（秒）
>63000
鋼鐵 140-450 6-3 P=30D 2750 10（黑色金屬）
<3
2.5 187.5
>61000
同上 <140 6-3 P=10D 2250 10
<3
2.5 62.5
有色金屬及
>61000
合金（銅、青 銅、黃銅、鎂 31.8-130 6-3 P=10D 5 250 30 合金）
<3
2.5 62.5
>6250
同上 8-35 6-3 P=2.5D “ 5 62.5 60
<3
2.5 15.6
（2）布氏硬度試驗的技術(shù)要求 1）被測金屬表面必須平整光潔。）
壓痕距離金屬邊緣應(yīng)大于鋼球直徑，兩壓痕之間距離應(yīng)大于鋼球直徑。
(5-5)）
HB 〉 450 的金屬材料不得用布氏試驗機(jī)測定。）
用讀數(shù)測微尺測量壓痕直徑 d 時，應(yīng)從相互垂直的兩個方向上測量，然 后 取 其平均值。）
查表時，若使用的是 5、2.5mm 的鋼球時，則應(yīng)分別以 2 和 4 倍壓痕直徑查 閱。）
為了表明試驗條件，可在 HB 之后標(biāo)注 D/P/T，如 HB O /3 OOO / IO，即表示此硬度值 是在D=100mmP=3000kgf , T=10 秒的條件下得到的。
（3）布氏硬度試驗機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作 HB-3000 型布氏硬度試驗機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖 5-2 所示。它是利用杠桿系統(tǒng)將負(fù)荷 加到金屬表面上的。加卸負(fù)荷都是自動的。
圖 5-2 HB-3000 布氏硬度試驗機(jī)外形結(jié)構(gòu)圖 試驗時，將試樣置于試樣臺上，順時針轉(zhuǎn)動手輪，使試樣上升直到鋼球壓緊 并聽到“卡”一聲為止。按上電鈕，此時電動機(jī)通過變速箱使曲軸轉(zhuǎn)動，連桿下 降，負(fù)荷通過吊環(huán)和杠桿系統(tǒng)施加于鋼球上，保荷一定時間后，電動機(jī)自動運轉(zhuǎn)，連桿上升，卸除負(fù)荷，使杠桿及負(fù)荷恢復(fù)到原始狀態(tài)，同時電動機(jī)停止運轉(zhuǎn)，再 反向回轉(zhuǎn)手輪，使試樣臺下降，取下試樣，即可進(jìn)行壓痕直徑的測量，查表即得 HB 值。
X—麗 XT;壓應(yīng)：3—H 件臺；—寶柱;6「舉就。一爭轉(zhuǎn)；才一薫御曲碼？—壓第 瞬瞬亠腳⑷站旋罵 10_加載殺紀(jì)
三．實驗報告要求 1 ． 簡述布氏硬度試驗原理。． 如何測定金屬材料的布氏硬度值？ 3 ． 進(jìn)行試驗時，應(yīng)注意哪些基本要求？
第四篇：硬度的測試方法和應(yīng)用
硬度的測試方法和應(yīng)用
硬度
材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。試驗鋼鐵硬度的最普通方法是用銼刀在工件邊緣上銼擦,由其表面所呈現(xiàn)的擦痕深淺以判定其硬度的高低。這種方法稱為銼試法這種方法不太科學(xué)。用硬度試驗機(jī)來試驗比較準(zhǔn)確,是現(xiàn)代試驗硬度常用的方法。常用的硬度測定方法有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等測試方法
硬度是衡量金屬材料軟硬程度的一項重要的性能指標(biāo)，它既可理解為是材料抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力，也可表述為材料抵抗殘余變形和反破壞的能力。硬度不是一個簡單的物理概念，而是材料彈性、塑性、強(qiáng)度和韌性等力學(xué)性能的綜合指標(biāo)。硬度試驗根據(jù)其測試方法的不同可分為靜壓法（如布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度等）、劃痕法（如莫氏硬度）、回跳法（如肖氏硬度）及顯微硬度、高溫硬度等多種方法。
布氏硬度以HB[N(kgf/mm2)]表示（HBSHBW）（參照GB/T231－1984），生產(chǎn)中常用布氏硬度法測定經(jīng)退貨、正火和調(diào)質(zhì)得剛健，以及鑄鐵、有色金屬、低合金結(jié)構(gòu)鋼等毛胚或半成品的硬度。
洛氏硬度可分為HRA、HRB、HRC、HRD四種，它們的測量范圍和應(yīng)用范圍也不同。一般生產(chǎn)中HRC用得最多。壓痕較小，可測較薄得材料和硬得材料和成品件得硬度。
維氏硬度以HV表示（參照GB/T4340-1999），測量極薄試樣。
1、鋼材的硬度 ：金屬硬度(Hardness)的代號為H。按硬度試驗方法的不同，常規(guī)表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、維氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC較為常用。
HB應(yīng)用范圍較廣，HRC適用于表面高硬度材料，如熱處理硬度等。兩者區(qū)別在于硬度計之測頭不同，布氏硬度計之測頭為鋼球，而洛氏硬度計之測頭為金剛石。
HV-適用于顯微鏡分析。維氏硬度(HV)以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度值(HV)。
HL手提式硬度計，測量方便，利用沖擊球頭沖擊硬度表面后，產(chǎn)生彈跳；利用沖頭在距試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度的比值計算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB（回彈速度）/ VA（沖擊速度）。便攜式里氏硬度計用里氏（HL）測量后可以轉(zhuǎn)化為：布氏（HB）、洛氏（HRC）、維氏（HV）、肖氏（HS）硬度?；蛴美锸显碇苯佑貌际希℉B）、洛氏（HRC）、維氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）測量硬度值。
2、HB-布氏硬度；
布氏硬度(HB)一般用于材料較軟的時候，如有色金屬、熱處理之前或退火后的鋼鐵。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度較高的材料，如熱處理后的硬度等等。
布式硬度(HB)是以一定大小的試驗載荷，將一定直徑的淬硬鋼球或硬質(zhì)合金球壓入被測金屬表面，保持規(guī)定時間，然后卸荷，測量被測表面壓痕直徑。布式硬度值是載荷除以壓痕球形表面積所得的商。一般為：以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時間，去載后，負(fù)荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值(HB)，單位為公斤力/mm2(N/mm2)。
3、洛式硬度是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標(biāo)。以0.002毫米作為一個硬度單位。當(dāng)HB>450或者試樣過小時，不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗材料硬度的不同，分三種不同的標(biāo)度來表示：
HRA：是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。
HRB：是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。
HRC：是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。
另外：
1.HRC含意是洛式硬度C標(biāo)尺，2.HRC和HB在生產(chǎn)中的應(yīng)用都很廣泛
3.HRC適用范圍HRC 20－－67，相當(dāng)于HB225－－650
若硬度高于此范圍則用洛式硬度A標(biāo)尺HRA。
若硬度低于此范圍則用洛式硬度B標(biāo)尺HRB。
布式硬度上限值HB650,不能高于此值。
4.洛氏硬度計C標(biāo)尺之壓頭為頂角120度的金剛石圓錐，試驗載荷為一確定值，中國標(biāo)準(zhǔn)是150公斤力。
布氏硬度計之壓頭為淬硬鋼球（HBS)或硬質(zhì)合金球（HBW），試驗載荷隨球直徑不同而不同，從3000到31.25公斤力。
5.洛式硬度壓痕很小，測量值有局部性，須測數(shù)點求平均值，適用成品和薄片，歸于無損檢測一類。
布式硬度壓痕較大，測量值準(zhǔn)，不適用成品和薄片，一般不歸于無損檢測一類。
6.洛式硬度的硬度值是一無名數(shù)，沒有單位。（因此習(xí)慣稱洛式硬度為多少度是
第五篇：系統(tǒng)測試實驗報告
軟件測試實驗報告
萬繼王（20111081147）
任課教師：賈春花
班級：2011級計科（1）班
實驗?zāi)康模?/p>
計算機(jī)在生活中的普遍，計算機(jī)已經(jīng)成為我們生活中不可缺少的部分，計算機(jī)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到各個領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為了人們發(fā)布與獲取信息的重要途徑之一，在我們的生活中已經(jīng)離不開計算機(jī)，離不開網(wǎng)絡(luò)，計算機(jī)給人們的生活帶來方便的同時也需要開發(fā)相應(yīng)的管理系統(tǒng)和軟件，所以，這就需要我們進(jìn)行軟件測試，軟件測試是使用人工或者自動手段來運行或測定某個系統(tǒng)的過程，檢驗它是否滿足規(guī)定的需求或者弄清預(yù)期結(jié)果與實際結(jié)果之間的差別。軟件測試作為保證軟件質(zhì)量、提高軟件可靠性的重要手段，在軟件開發(fā)中起著不可替代的作用。其關(guān)鍵與核心是測試數(shù)據(jù)生成。軟件測試的實質(zhì)是根據(jù)軟件開發(fā)各階段的規(guī)格說明和程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)精心選取一批測試數(shù)據(jù)，形成測試用例，并用這些測試用例去驅(qū)動被測程序，觀察程序的執(zhí)行結(jié)果，驗證所得結(jié)果與預(yù)期結(jié)果是否一致，然后做相應(yīng)的調(diào)整。
此次實驗是為了檢驗我們是否掌握本學(xué)期所學(xué)的《軟件質(zhì)量保證與測試》這門課程的基礎(chǔ)知識，并查找出被測試軟件的不足或缺陷，及時做出相應(yīng)的調(diào)整，也讓我們掌握一定的黑盒測試和白盒測試的相應(yīng)內(nèi)容。還有就是在于總結(jié)測試階段的測試以及分析測試結(jié)果，描述系統(tǒng)是否符合需求（或達(dá)到xxx功能目標(biāo))，同時，了解軟件測試概念，了解軟件測試的主要內(nèi)容，了解手動測試自動測試，初步掌握測試軟件并能夠進(jìn)行簡單運用。了解軟件測試在當(dāng)前計算機(jī)行業(yè)中的相關(guān)地位,了解為了成為軟件測試工程師所需要掌握的技能。
實驗內(nèi)容：
軟件測試前景：隨著軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，軟件產(chǎn)品的質(zhì)量控制與質(zhì)量管理正逐漸成為軟件企業(yè)生存與發(fā)展的核心。
軟件測試是指：使用人工或者自動手段來運行或測試某個系統(tǒng)的過程,其目的在于檢驗它是否滿足規(guī)定的需求或弄清預(yù)期結(jié)果與實際結(jié)果之間的差別。
軟件測試的內(nèi)容：1.確定軟件生存周期中的一個給定階段的產(chǎn)品是否達(dá)到前階段確立的需求的過程；2.程序正確性的形式證明，即采用形式理論證明程序符合設(shè)計規(guī)約規(guī)定的過程；3.評市、審查、測試、檢查、審計等各類活動，或?qū)δ承╉椞幚怼⒎?wù)或文件等是否和規(guī)定的需求相一致進(jìn)行判斷和提出報告。
軟件測試的對象：不僅僅是程序測試，軟件測試應(yīng)該包括整個軟件開發(fā)期間各個階段所產(chǎn)生的文檔，如需求規(guī)格說明、概要設(shè)計文檔、詳細(xì)設(shè)計文檔，當(dāng)然軟件測試的主要對象還是源程序。
實驗測試步驟：
第一步，進(jìn)入登錄界面。在運行程序后彈出登錄界面，有賬號的可以直接登錄，沒有賬號的要先申請賬號（及注冊），然后才可以登錄。在注冊賬號時需要自己填寫賬號、密碼、昵稱和個性簽名。這些東西都沒有限制，可以是數(shù)字、字母、漢字以及三者的混合，頭像的話是可以自己選擇的。賬號和密碼是必須填寫的，否則無法注冊，其他的可填可不填。相關(guān)截圖如下所示：
登錄界面：
賬號申請界面：
賬號申請成功界面 : 第二步，進(jìn)行登錄。登錄之后可以進(jìn)行密碼修改和添加好友。登錄之后我們 可以點擊修改密碼對密碼進(jìn)行修改，也可以輸入好友賬號添加好友。添加好友時輸入好友賬號，點擊添加好友，彈出添加好友對話框，點擊“是”，添加好友就成功了，若不想添加此好友可以點擊“否”，就可以拒絕添加此好友了。
相關(guān)截圖如下所示：
登錄成功界面：
修改密碼界面： 篇二：web系統(tǒng)測試綜合實驗報告
測
試
報
告
目錄 1.1.1系統(tǒng)功能..........................................................................................................................4 1.1.2系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)..............................................................................................................4 1.1.3開發(fā)環(huán)境..........................................................................................................................5 1.2.1測試需求..........................................................................................................................5
1、功能測試.....................................................................................................................6
2、性能測試.....................................................................................................................6
3、兼容性測試.................................................................................................................6 1.2.2測試資源..........................................................................................................................6
1、人力資源.....................................................................................................................6
2、測試環(huán)境.....................................................................................................................6
3、測試工具.....................................................................................................................6
4、文檔資料.....................................................................................................................7 1.2.3測試策略..........................................................................................................................7
1、功能測試.....................................................................................................................7
2、性能測試.....................................................................................................................8
3、用戶界面測試.............................................................................................................9
4、安全性測試.................................................................................................................9
5、兼容性測試.................................................................................................................9 1.2.4測試標(biāo)準(zhǔn)..........................................................................................................................9
1、測試特性.....................................................................................................................9
2、輸出準(zhǔn)則.....................................................................................................................9
3、缺陷嚴(yán)重級別定義...................................................................................................10 測試用例設(shè)計.................................................................................................................11
2、錄制的測試腳本.......................................................................................................14
3、執(zhí)行測試...................................................................................................................14
4、測試結(jié)果...................................................................................................................14 1.3.2相冊模塊測試................................................................................................................14
1、測試用例設(shè)計...........................................................................................................15
2、執(zhí)行測試...................................................................................................................16
3、測試結(jié)果...................................................................................................................16 1.3.3個人檔模塊測試............................................................................................................17
1、測試用例設(shè)計...........................................................................................................17
2、執(zhí)行測試...................................................................................................................19
3、測試結(jié)果分析...........................................................................................................19 1.3.4日志模塊測試................................................................................................................20
1、測試用例設(shè)計...........................................................................................................20
2、執(zhí)行測試...................................................................................................................27
3、測試結(jié)果分析...........................................................................................................27 1.3.5鏈接測試........................................................................................................................27 1.4.1測試用例設(shè)計................................................................................................................30 1.4.2測試環(huán)境........................................................................................................................33 1.4.3測試執(zhí)行........................................................................................................................33 1.4.4測試結(jié)果分析................................................................................................................34 1.1.1系統(tǒng)功能
（1）日志模塊：撰寫和發(fā)表日志。
（2）撰寫說說模塊：發(fā)表說說。
（3）相冊管理模塊：支持多相冊功能，可將相冊分類收藏，可以上傳照片，創(chuàng)建相冊，同時可以上傳視頻和制作個性相冊等功能。
（4）音樂盒模塊：可以收藏音樂，可以管理我的音樂盒里的音樂等。
（5）個人檔管理模塊：修改自己的個人信息。
（6）留言板模塊：查看留言和對留言進(jìn)行回復(fù)。
（7）用戶模板：提供用戶制定功能，打造個性，設(shè)置自己喜歡的風(fēng)格。1.1.2系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如下圖： 1.1.3開發(fā)環(huán)境
（1）操作系統(tǒng)：windows xp(sp2)（2）web服務(wù)器：apache（3）數(shù)據(jù)庫：mysql（4）開發(fā)語言和工具：php+zend+phpwind（5）瀏覽器：ie6.0 1.2.1測試需求
此系統(tǒng)屬于一般類型的應(yīng)用軟件，用戶要求各功能正常使用，系統(tǒng)響應(yīng)比較快，運行穩(wěn)健，能滿足10000人正常使用。此系統(tǒng)用戶可以建立個人主頁（發(fā)表日志，發(fā)表說說，相冊管理，音樂盒管理，個人檔管理等）。
此次測試的目的就是檢查核心模塊功能是否正常，驗證系統(tǒng)性能是否滿足應(yīng)用需求。這次測試的具體內(nèi)容如下：篇三：在線考試系統(tǒng)實驗報告
河南工程小學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(論文)報告
系 別 軟件工程系
專 業(yè) 計算機(jī)應(yīng)用
班 級
姓 名 ****** 學(xué) 號 ********* 設(shè)計題目 在線考試系統(tǒng)
指導(dǎo)教師 ****** 起迄日期 2011.1.2——2011.4.20 畢業(yè)設(shè)計誠信承諾書
本人慎重承諾和聲明： 我承諾在畢業(yè)設(shè)計過程中嚴(yán)格遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，在指導(dǎo)教師的安排與指導(dǎo)下完成所規(guī)定的畢業(yè)設(shè)計工作，絕不弄虛作假，不請別人代做畢業(yè)設(shè)計或抄襲別人的成果。所撰寫的畢業(yè)論文或畢業(yè)設(shè)計是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下自主完成，文中所有引文或引用數(shù)據(jù)、圖表均注明來源，本人愿意為由此引起的后果承擔(dān)責(zé)任。
學(xué)生簽名： 日期： 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計知識產(chǎn)權(quán)權(quán)屬聲明
本人在老師指導(dǎo)下所完成的論文及設(shè)計成果、知識產(chǎn)權(quán)歸屬學(xué)校。學(xué)校享有以任何方式發(fā)表、復(fù)制、公開閱覽、借閱以及申請專利等權(quán)利。
學(xué)生簽名： 日期： 年 月 日
指導(dǎo)教師簽名： 日期： 年 月 日
在線考試系統(tǒng)
摘 要
通過考試系統(tǒng)webexam是目前市場占有率較高，應(yīng)用最廣泛的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)考試軟件，適合政府、行業(yè)及企業(yè)的各專業(yè)網(wǎng)上考試、作業(yè)、練習(xí)等應(yīng)用。它采用web方式，同時適用于局域網(wǎng)和internet，無需安裝客戶端，即可實現(xiàn)網(wǎng)上考試、作業(yè)、練習(xí)、成績排行等功能，并能夠答卷保存、自動判分、成績查詢和分析等功能
該系統(tǒng)同時擁有最開放的題庫管理系統(tǒng)和最靈活的組卷系統(tǒng)，能夠自動輸出word試卷，提供excel題目導(dǎo)入導(dǎo)出、題庫和試卷導(dǎo)入導(dǎo)出等設(shè)計，提供資源的快速收集和高度共享。在開發(fā)方法上，引入了當(dāng)今流行的microsoft.net remoting 技術(shù)思想，把整個開發(fā)程分為需求分析、概要設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、系統(tǒng)實現(xiàn)等步驟。該系統(tǒng)通過優(yōu)化和再造管理流程，使人力資源的管理更為高效和科學(xué)，數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，從而將人事部門從繁重的、耗時的工作中解放出來，把精力集中到更高層的政策性工作中去。關(guān)鍵詞 在線考試系統(tǒng) ； c#.net編程語言 ； visual studio 2008 ；sql server 2005數(shù)據(jù)庫
目 錄
第1章 緒論.....................................................................................................................................1 1.1 課題研究背景...................................................................................................................1 1.2 課題研究目的和意義.......................................................................................................1 第2章 系統(tǒng)分析概述.....................................................................................................................2 2.1 引言...................................................................................................................................2 2.2 系統(tǒng)需求分析...................................................................................................................2 2.3 系統(tǒng)概述...........................................................................................................................3 2.4 visual studio 2008的概述..........................................................................................4 2.5 sql server 2005數(shù)據(jù)庫的概述....................................................................................5 第3章 系統(tǒng)方案總體設(shè)計.............................................................................................................6 3.1 系統(tǒng)設(shè)計思想及相關(guān)技術(shù)介紹.......................................................................................6 3.1.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計.......................................................................................................6 3.1.2 系統(tǒng)總體模塊功能設(shè)計.......................................................................................6 第4章 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計.....................................................................................................................8 4.1 引言...................................................................................................................................8 4.2 數(shù)據(jù)庫需求分析...............................................................................................................8 4.3 數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計.......................................................................................................8 4.4 數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計.......................................................................................................8 第5章 界面設(shè)計與實現(xiàn)...............................................................................................................10 5.1 主頁設(shè)計.........................................................................................................................10 5.1.1 實現(xiàn)目標(biāo).............................................................................................................10 5.1.2 登錄窗口.............................................................................................................10 5.1.3 注冊窗口.............................................................................................................12 5.2 主要界面設(shè)計—用戶登錄信息畫面.............................................................................13 5.2.1 實現(xiàn)目標(biāo).............................................................................................................13 5.2.2 主界面.................................................................................................................13 5.3 主要界面設(shè)計 —— addquestion.aspx.....................................................................17 5.3.1 實現(xiàn)目標(biāo).............................................................................................................17 5.4 主要界面設(shè)計 —— usermangement.aspx.................................................................18 5.4.1 實現(xiàn)目標(biāo).............................................................................................................18 結(jié)
論............................................................................................................................................20 致
謝............................................................................................................................................21 參 考 文 獻(xiàn)...................................................................................................................................22 第1章 緒論
1.1 課題研究背景
近幾年來，隨著internet的崛起，遠(yuǎn)程教育開始發(fā)展，普及網(wǎng)絡(luò)教育的呼聲日益高漲，其勢頭不亞于電子商務(wù)。聯(lián)合國教科文組織1998年在其一項調(diào)查報告中：無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，都不同程度存在教育滯后于現(xiàn)實需要的問題，特別是第三世界國家，而普及遠(yuǎn)程教育，尤其是網(wǎng)絡(luò)教育，不僅是解決這一問題的有效途徑，而且將成為革新傳統(tǒng)教育模式的重要動力。
中國的網(wǎng)絡(luò)教育也隨internet的發(fā)展而同步增長，同時，網(wǎng)絡(luò)教育也為中國的教育事業(yè)開辟了新的天地。
1.2 課題研究目的和意義
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在很多國外的大學(xué)和社會其他部門都已經(jīng)開始設(shè)了遠(yuǎn)程教育。但是，遠(yuǎn)程教育的軟件的開發(fā)目前還處于起步階段，隨著這項技術(shù)的不斷深入發(fā)展，就要求有更好、更完善的軟件系統(tǒng)到遠(yuǎn)程教育當(dāng)中去，這就給軟件設(shè)計人員提出了更高的設(shè)計要求。
遠(yuǎn)程教育包括很多環(huán)節(jié)。例如，教學(xué)系統(tǒng)、考試系統(tǒng)、和答疑系統(tǒng)等等。其中一個很重要的環(huán)節(jié)是在線考試系統(tǒng)，同時，它也是最難實現(xiàn)的環(huán)節(jié)。在我國，遠(yuǎn)程教育以蓬勃發(fā)展起來。但目前學(xué)校和社會上的各種考試大都都采用傳統(tǒng)的考試方法，在此方式下，組織一次考試，要經(jīng)過五個步驟，即人工出題、考生考試、人工閱卷、成績評估和試卷分析。
顯然隨著考試類型的不斷增加和考試要求的不斷提高，教師的工作量也越來越大，可以說傳統(tǒng)的考試方法已經(jīng)不能適用于現(xiàn)代考試的需要。隨著計算機(jī)應(yīng)用的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不斷擴(kuò)大，如遠(yuǎn)程教育和虛擬大學(xué)的出現(xiàn)等等，且這些應(yīng)用正逐步深入到千家萬戶。人們迫切需要這些技術(shù)來進(jìn)行在線考試，以減輕教師的工作的負(fù)擔(dān)以及提高工作效率，與此同時提高了考試的質(zhì)量，從而使考試更趨于公正、客觀，更加激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。篇四：軟件測試實驗報告
武漢理工大學(xué)
學(xué) 生 實 驗 報 告 書
實驗課程名稱 軟件測試
開 課 學(xué) 院 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
指導(dǎo)老師姓名 毛 雪 濤
學(xué) 生 姓 名
學(xué)生專業(yè)班級 2014 — 2015 學(xué)年 第 一 學(xué)期
任務(wù)1：針對一個常用的通訊軟件做黑盒測試，利用所學(xué)的黑盒測試方法來設(shè)計測試用例，并做相應(yīng)測試，給出測試方案和測試報告。
實驗一.通訊軟件飛信個人生日填寫測試用例
一．簡介 1.1編寫目的
本測試項目擬對通訊聊天工具飛信輸入生日日期進(jìn)行測試。1.2項目背景
通訊聊天工具中都會有用戶填寫個人的基本資料，其中生日日期的填寫需要進(jìn)行則是。本項目即為用軟件測試輸入個人生日日期的正確性。1.3術(shù)語
等價類劃分：把程序的輸入域劃分成若干部分（子集），然后從每個部分中選取少數(shù)代表性數(shù)據(jù)作為測試用例。每一類的代表性數(shù)據(jù)在測試中的作用等價于這一類中的其他值。1.4參考資料
軟件測試 佟偉光主編 人民郵電出版社
黑盒測試用例設(shè)計示例 作者: chinaitlab 來源: chinaitlab 二．測試概要 2.1測試程序源代碼 #include if(day==29) { month=3; day=1; cout<<明天是：< 利用等價類劃分法設(shè)計測試用例如下： 用例一：輸入日期年份超過界限，如輸入:20151104； 用例二：輸入日期月份輸入有誤，如輸入:19931304； 用例三：輸入日期輸入有誤，如輸入：19931144； 用例四：輸入日期包含非數(shù)字字符，如輸入：1993佛說?。?/p> 用例五：輸入日期超過8位數(shù)字，如：1993110402； 用例六：輸入日期短于8位數(shù)字，如：1993114； 用例七：輸入年份為閏年且輸入月份為2，日期超過29，如：20000230，2.3測試方法 手工利用黑盒測試中的等價類劃分法進(jìn)行測試，主要測試目標(biāo)為檢驗函數(shù)是否符合題目所給要求。即：輸入是否符合規(guī)定條件，及程序的魯棒性。 三．測試結(jié)果及缺陷分析 3.1測試執(zhí)行情況與記錄 測試情況記錄： 1、輸入日期20151104，程序提醒“年份超過界限，請重新輸入”。 2、輸入日期19931304，程序提醒“月份輸入有誤，請重新輸入”。 3、輸入日期19931144，程序提醒“日期輸入有誤，請重新輸入”。 4、輸入日期1993佛說!，程序沒有提醒，合理的應(yīng)該出現(xiàn)提醒“輸入非數(shù)字 字符，請重新輸入”。 5、輸入日期1993110402，程序沒有提醒，合理的應(yīng)該出現(xiàn)提醒“輸入字符超篇五：計算機(jī)測試系統(tǒng)實驗報告1 計算機(jī)測試系統(tǒng)機(jī)電控制 實驗報告 2014年12月21日 一、實驗?zāi)康睦糜嬎銠C(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、被控對象（機(jī)電實驗平臺aedk—dj6）等組成計算機(jī)測控系統(tǒng)，在了解相關(guān)硬件的基礎(chǔ)上，采用有關(guān)的軟件工具，結(jié)合相應(yīng)的控制規(guī)律，在windows環(huán)境下實現(xiàn)對相應(yīng)硬件的訪問控制，從而實現(xiàn)對被控對象的測試控制。通過實驗加深了解計算機(jī)測控系統(tǒng)的組成，掌握windows環(huán)境下對硬件訪問控制的方法，掌握對被控對象的測試和控制的方法，以及對測試數(shù)據(jù)處理、分析方法，具備一定的計算機(jī)測控硬軟件設(shè)計能力和應(yīng)用能力。 二、實驗設(shè)備 pci9112數(shù)據(jù)采集卡，機(jī)電實驗平臺aedk—dj6等。 三、實驗原理 本實驗要求編程實現(xiàn)指針位置的測量和控制實驗，原理如下： 本實驗平臺通過機(jī)械結(jié)構(gòu)將步進(jìn)電機(jī)的角位移轉(zhuǎn)換為直線位移，利用電位器和數(shù)據(jù)采集卡9112內(nèi)的a/d轉(zhuǎn)換器，構(gòu)成測位置系統(tǒng)。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)運轉(zhuǎn)時，帶動電位器旋轉(zhuǎn)，電位器輸出的模擬量——電壓值發(fā)生改變，通過a/d轉(zhuǎn)換器采集電壓值來確定指針位置。電位器輸出的模擬量與指針位置成近似線性關(guān)系，即采集的數(shù)字量就能直接反映出指針的位置，具體原理如下： （1）電機(jī)通過橡膠傳動帶聯(lián)動，再通過蝸桿和齒輪將電機(jī)的圓周運動轉(zhuǎn)化為皮帶的水平運動。 （2）皮帶的位移用指針和刻度尺來表示，刻度尺共分為16大格，每格1cm，最小刻度為1mm。皮帶移動帶動右端一個多線圈電位器轉(zhuǎn)動，通過改變阻值來改變反饋電壓，此電壓被同時送入控制接口插座in0腳（已經(jīng)接到9112的16路模擬量輸入端口中的0號端口）。當(dāng)皮帶在16cm范圍內(nèi)變化時，in0腳的位置反饋電壓將在0～＋5v范圍內(nèi)線性變化。實驗過程中可以通過測量或采集此電壓來計算當(dāng)前的指針位置。（3）實驗平臺使用四相步進(jìn)電機(jī)，電流脈沖由a、b、c、d四個引腳輸入。a、b、c、d已經(jīng)接到9112內(nèi)16路數(shù)字輸出端口的4、5、6、7四個端口上，即從9112依次輸出0010h、0020h、0040h、0080h，可以使步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)；依次輸出0080h、0040h、0020h、0010h，可以使步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。 四、實驗內(nèi)容 1：總體設(shè)計 實驗通過上位pc機(jī)控制實驗平臺實現(xiàn)電機(jī)的閉環(huán)控制。 上位機(jī)通過labview虛擬儀器控制9112數(shù)據(jù)采集卡與下位硬件平臺數(shù)據(jù)端口進(jìn)行通信，從而實現(xiàn)對下位硬件平臺的閉環(huán)控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下: labview 數(shù)據(jù)接口 2：前面板設(shè)計 labview程序前面板可以分為三個區(qū)域，分別是模式選擇區(qū)域、控制區(qū)域以及顯示區(qū)域。 模式選擇區(qū)域如下： 該區(qū)域用來選擇系統(tǒng)的工作模式，當(dāng)設(shè)定系統(tǒng)的工作模式為“自動”時，程序自動控制電機(jī)轉(zhuǎn)動，使得標(biāo)尺移動到指定位置，當(dāng)設(shè)定系統(tǒng)的工作模式為“手動”時，通過手動控制電機(jī)的移動方向，使得標(biāo)尺移動到指定位置。當(dāng)按下“停止”按鈕時，系統(tǒng)停止運行。 控制區(qū)域如下： 該控制區(qū)域在系統(tǒng)工作在手動模式時起作用，在手動工作模式下，當(dāng)按鈕處于“左移”位置時，標(biāo)尺指針向左移動，當(dāng)按鈕處于“右移”位置時，標(biāo)尺指針向右移動。 顯示區(qū)域如下： 設(shè)定位置標(biāo)尺用來預(yù)設(shè)定標(biāo)尺位置，作為實際標(biāo)尺移動的參考標(biāo)志，實際位 置標(biāo)尺動態(tài)的顯示當(dāng)前標(biāo)尺的位置。 示波器顯示兩條曲線，曲線一顯示的是標(biāo)尺設(shè)定位置隨時間變化的曲線，曲線二顯示的是標(biāo)尺實際位置隨時間變化的曲線，在程序運行過程中示波器可以動態(tài)的顯示出指針實際位置曲線不斷接近設(shè)定位置曲線，最后重合在一起。3：程序流程圖 程序運行流程如下圖所示： 程序運行時，首先判斷系統(tǒng)的工作模式，如果為手動工作模式，則判斷手動控制按鍵狀態(tài)，如果為左移，則控制電機(jī)使得指針左移，如果為右移，則控制電機(jī)使得指針右移。如果系統(tǒng)處于手動工作模式，則判斷指針實際位置是否等于設(shè)定位置，如果相等或者處于誤差允許范圍內(nèi)，則不移動指針，如果不相等則判斷實際位置與設(shè)定位置的大小，如果實際位置小于設(shè)定位置，則控制電機(jī)使得指針右移，如果實際位置大于設(shè)定位置，則控制電機(jī)使得指針左移。4：關(guān)鍵部分程序?qū)崿F(xiàn)（1）讀取實際位置 前面是9112采集卡初始化部分，后續(xù)為電壓采集模塊，由于滿度電壓輸出為5v，對應(yīng)的標(biāo)尺刻度為16厘米，所以結(jié)果上述運算可以得出標(biāo)尺指針的實際位置。 （2）控制電機(jī)正轉(zhuǎn) 電機(jī)的正轉(zhuǎn)控制可以用狀態(tài)機(jī)實現(xiàn)，通過狀態(tài)機(jī)順序輸出十六進(jìn)制數(shù)值： 0x10、0x20、0x40、0x80即可控制電機(jī)正轉(zhuǎn)。
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