拉力仪是利用弹性元件受力变形的原理制造的测力仪器。主要用于测量拖拉机牵引力和犁、耙、播种机、收割机及其他机械的牵引阻力,也可用于材料、杆件、构件受力以及农作物的茎杆、果实、块茎等采摘力的测量。拉力仪按弹性元件和传递力方式的不同分板簧式拉力仪、液压拉力仪和电拉力仪。
板簧式拉力仪 采用板簧作弹性元件,板簧受外力后变形,经传动机构放大后,显示并记录所受的力值。它的灵敏度较高,结构紧凑,便于携带,通常在测试精度要求不高的情况下使用。
液压拉力仪 采用液压传感,力传感器与显示装置,并在中间用油管连接。采用液压传递力,对动载有较好的适应能力,被测机械的振动不会影响测量结果,测得的数据比较准确可靠,但调整维护不方便。
电拉力仪 具有灵敏度高,滞后小,测量误差小和便于数据处理等优点,所以得到广泛使用。力传感器和测量仪两部分用导线连接。
力传感器 电拉力仪的力传感器是把拉力转换为电量的元件。受外力后传感器的弹性元件变形,并经敏感元件转换成可检测的电量。弹性元件按形状分为圆柱形、环形、S形以及膜式、梁式、轮辐式等多种形式。敏感元件广泛采用电阻应变计。电阻应变计通常接成桥式电路(如图1所示)。传感器线性误差为0.05%~0.5%,测力范围分别有1~100牛顿、100~5000牛顿、1~10吨、20~200吨等。

测量仪 包括放大器、显示、记录和处理单元。放大器如图2所示,将力传感器输出的微弱电信号进行放大,提高电平幅值。按工作原理分有调制式载频放大器、反馈放大器和自稳零运算放大器。前者是交流放大器,后两种为直流放大器。经放大后的模拟量用表头显示力值;数字量用十进制数码管(荧光数码管、发光二极管或液晶)显示力值。为便于分析和研究,被测力的变化规律可通过记录器记录下来,有笔录、磁带记录和打印记录等。记录的力值经数据处理器处理可获得所要求的均值、方差和载荷谱等。(吕益泰)