高频微动磨损测试装置

1.高频微动磨损测试装置，其特征在于该测试装置包括电动振动台、微动夹持机械结构、磨损机械结构、激光位移传感器(10)和信号调理与采集电路，
电动振动台用于提供测试微动磨损所需的微幅振动，所述微幅振动是指幅值为微米级、频率小于2000Hz且大于10Hz的正弦振动；
电动振动台的振动台面(12)上固定连接有微动夹持机械结构，所述微动夹持机械结构用于夹持第一被测试样(8)实现微幅振动，该微动夹持机械结构中包括预压力结构和压力传感器(5)，所述预压力结构用于给第一被测试样(8)提供预压紧力，所述压力传感器(5)用于测量该预压紧力；
磨损机械结构与电动振动台的台体固定连接，用于提供与被测试样产生摩擦的磨损结构，所述磨损机构的第二被测试样(9)的上端面与第一被测试样(8)的下端面紧密接触，所述磨损机构内部还设置有摩擦力传感器(3)，所述摩擦力传感器(3)用于测量第二被测试样(9)承受的摩擦力；
激光位移传感器(10)与磨损机械结构固定连接，用于测量第一被测试样(8)的位移；
压力传感器(5)输出压力信号给信号调理与采集电路，摩擦力传感器(3)输出摩擦力信号给信号调理与采集电路；
第一被测试样(8)引出两个电极，第二被测试样(9)引出两个电极，所述四个电极与信号调理与采集电路四个信号采集端连接，所述四个电极是用于测量两个被测试样之间的接触电阻的四线制方法中的四个电极。
2.根据权利要求1所述的高频微动磨损测试装置，其特征在于，所述第一被测试样在所述振动台面(12)的带动下做幅值为微米级、频率小于2000Hz的正弦振动。
3.根据权利要求1所述的高频微动磨损测试装置，其特征在于，所述摩擦力传感器(3)采用动态力传感器，其量程是：拉力4.45N～压力9.79N，频率响应上限30kHz。
4.根据权利要求1所述的高频微动磨损测试装置，其特征在于，所述激光位移传感器(10)的分辨率0.03μm，测量频率20kHz。
5.根据权利要求1所述的高频微动磨损测试装置，其特征在于，所述的微动夹持机械结构还包括支撑板(1)、传感器支撑架(4)，所述支撑板(1)的一端与电动振动台的振动台面(12)固定连接，所述支撑板(1)的另一端远离所述电动振动台的振动台面(12)，并且与预压力结构固定连接，所述预压力结构包括试样滑块(7)、试样夹持结构、弹簧和顶丝(6)，支撑板(1)的另一端与试样滑块(7)固定连接，传感器支撑架(4)的下部固定在该试样滑块(7)上，所述试样滑块(7)的沿垂直方向的通孔，压力传感器(5)位于该通孔的正上方、并且其一端通过压力调节螺栓(14)与传感器支撑架(4)固定连接，该压力传感器(5)的另一端与顶丝(6)的一端固定连接，所述顶丝(6)的另一端嵌入试样滑块(7)的通孔内，并与位于该通孔内的弹簧的一端紧密接触，该弹簧的另一端与试样夹持结构的顶部紧密接触，该试样夹持结构的底部为夹持端，该夹持端位于试样滑块(7)的通孔的外侧，并与第一被测试样(8)固定连接，所述试样夹持结构、弹簧和顶丝(6)能够在试样滑块(7)的通孔内上下滑动。
6.根据权利要求5所述的高频微动磨损测试装置，其特征在于，所述压力调节螺栓(14)用于调节第一被测试样(8)与第二被测试样(9)之间的压力。
7.根据权利要求1所述的高频微动磨损测试装置，其特征在于，所述磨损机械结构还包括支撑角件(2)、试样夹持器、角件支撑块(11)和磨损机构支撑板(13)，所述磨损机构支撑板(13)的底部与电动振动台的台体固定连接，所述磨损机构支撑板(13)的顶部与角件支撑块(11)的底部固定连接，所述角件支撑块(11)的顶部与支撑角件(2)固定连接，所述支撑角件(2)的安装平面与电动振动台的振动台面(12)相平行，所述支撑角件(2)上固定有激光位移传感器(10)和试样夹持器，所述试样夹持器的一端为试样夹持端，用于固定第二被测试样(9)，所述试样夹持器的另一端与摩擦力传感器(3)固定的一端固定连接，该摩擦力传感器(3)的另一端与支撑角件12固定连接。
8.根据权利要求1所述的高频微动磨损测试装置，其特征在于，所述信号调理与采集电路包括信号调理电路、A/D转换电路，所述信号调理电路接收摩擦力传感器(3)发送的摩擦力信号、并将该摩擦力信号放大之后发送给A/D转换电路，所述信号调理电路还接收压力传感器(5)发送的压力信号、并将该压力信号放大之后发送给A/D转换电路，所述信号调理电路还接收两个被测试样的四个电极引出的电信号，并放大获得电压信号和电流信号发送给A/D转换电路，所述A/D转换电路将接收到的信号分别转换成数字信号输出。
9.根据权利要求8所述的高频微动磨损测试装置，它还包括数据处理器，所述数据处理器用于接收激光位移传感器(10)发送的位移信号；所述数据处理器用于接收信号调理与采集电路中的A/D转换电路输出的信号，并根据接收到的所有信号计算获得两个被测试件之间的压力、摩擦力、接触电阻和接触电压。
10.根据权利要求9所述的高频微动磨损测试装置，其特征在于，所述信号调理与采集电路还包括串行通信电路，该串行通信电路用于将A/D转换电路输出的信号输出的数字信号采用串行通信的方式发送给数据处理器。

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