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拉力試驗機主體結構可以分為機械和電子測控兩部分，機械部分是材料試驗機進行材料力學試驗的載體，其主要有固定框架、機械傳動裝置、活動橫梁和工作臺等組成。電子測控部分是試驗機測控系統的核心，其控制整個試驗機的工作運行過程，它的性能好壞直接關系著整個萬能試驗機的綜合性能。電子測控部分一般由電機伺服單元、三種物理量測量單元以及主控制器等部分組成。

拉力試驗機需要獲取的參數為試件所承受的負荷量、試件在受力方向上的變形量以及活動橫梁的位移量。這些參數通過不同地傳感器采集并傳送到主控制器的相關接口。工作原理為：在對試件進行力學性能試驗過程中，根據不同地控制要求，選擇負荷量、變形量或位移量中的一個作為測控系統的反饋信號，與相應的給定信號比較，由主控制器調節輸出，經直流伺服單元控制電機運轉，再由精密減速器減速后，通過滾珠絲杠驅動活動橫梁上下移動，實現對試件的加載，從而完成試件的拉伸、壓縮、彎曲等力學性能試驗。