一、引言
随着生活水平的提高，消费者对服装、家用纺织品及各类生活用品的要求，已把关注点从耐用为主要要求逐步转换为美观、环保等。但“皮之不存，毛将焉附”，无论何种材料（或产品），若没有足够的强力，其它性能都无法体现。为此，对服装面料的力学性能的检测不但没有放松，反而越来越受各种服装及辅料生产企业的重视，并且随着纺织品应用范围的不断扩大，测试方法也变得多样化。
二、现代概念材料试验机的派生
我公司生产研发纺织品及服装检测仪器多年，结合本人对强力机的理解，特作如下阐述，请各位专家、老师批评指正。
现代概念的材料试验机开始于1946年，由麻省理工学院两位在校研究生发明。此前杜邦公司应美国军方要求，开发成功尼龙66，以期取代丝绸制成的降落伞，但其力学性能到底与丝绸有多大差距呢？为此急需新的测试手段。因为此前的测试机的根本原理都是杠杆式，无法全面反映材料的应力与应变之间的关系。
三、电子材料试验机的基本原理
3.1 纺织材料的力学性能
纺织材料的力学性能包括强力和伸长两方面，其性能与其它组成的基本单元---纤维的力学性能密不可分，天然麻纤维的伸长较小，其制成品较刚硬；而羊毛伸长大，其制成品较柔软；化学纤维的强力与伸长可在加工过程中控制。除基本的拉伸断裂特性外，它们在外力作用下的变形回复能力，也决定了纺织品的应用范围及使用寿命，为此，需要测定纺织材料及其制成品的断裂强力、反复拉伸特性及蠕变等。
3.2 纺织用材料试验机的基本原理：
纺织材料在电机及传动结构的作用（拉伸、压缩、变曲等）下，产生变形并给传感器施加相等的力，使传感器产生微量变形，从而转换成电信号（基于电阻应变片等传感器），交由后级的模拟--数字变换器转换成中央处理单元可识别的数字信号，并显示或打印出测试结果。
3.3 传感器：
传感器用来将力转变为电信号，可分为电阻式、电感式等。由于在称重、天平等各行业的大量采用，现今的传感器已形成大批量、多厂家的生产格局。故生产整套测试仪器厂家不约而同的采用成品传感器。
3.4 中央处理单元：
如图一所示，在测试机的统一的系统内，中央处理器（以单片机为主）是核心器件，以下几方面决定了测试机的性能。
a. 由于整机内存在大量的电子元器件、电机、驱动器等元件，再加上外部电源的电躁音等都有可能形成干扰，使其紊乱、死机或出错。此项指标主要取决于芯片厂商技术力量，仪器厂家主要在器件选型、应用电路的设计及汇编语言的设计上加以避免（如看门狗的设计）。
b. 随着测试快速化、多样化的发展，完成测试所要处理的数据量（如强力、伸长等）越来越大，现在国外先进厂家已有选用32位单片机的新型产品，国内仍以8位机为主。
c. 与计算机的兼容能力：
随着个人计算机（PC机）的广泛应用，其信息处理量大、操作方便等特点不言而喻，各仪器厂商均开发了PC机的联接技术，其可靠性主要取决于单片机的兼容性。
3.5 电机及其驱动系统：
a. 电机响应时间
该部分是整机的“心脏”系统，决定其测试范围及长期运行可靠性，如要求将某一试样拉伸至屈服点附近，并保持在该负荷下若干时间以后，再测算材料的变形或内部结构的变化，此时要求驱动器—电机能在△t时间内完成一次从静止到拉伸再停止的过程，△t即为驱动系统的响应时间，该值越小，则整机越能轻松完成较复杂的测试过程（如蠕变、定负荷、反复定负荷循环拉伸）。
b. 速比范围
速度范围指驱动器-电机系统能完成的较大速度与较小速度的比值，此值越大越能体现测试机的适用广泛性。
c. 多种保护
由于使用环境（温度、湿度、电源、操作人员素质）不同，要求驱动器-电机系统具有较好的过压、过流、冲位等多重保护功能，以保证整机的长期耐用。
d. 发展过程
大多仪器厂家根据不同的电机设计如交流异步、直流、步进、变频、直流伺服、交流伺服等，可通过以上几项技术指标分辩各仪器性能的优劣。
3.6 应变（位移）测量
大部分纺织品的力伸长比较小，故常规强力机均以夹具钳口位移来代替试样变形量，但对于如芳纶制品、玻璃纤维、陶瓷及其它高模量纤维制品等小变形材料来说，不能忽略钳内材料的变形，故对试样变形的测量通常选取其被握持的中间区域（这就是“牵伸器”的测试原理）。
3.7 输入输出系统
因早期面对的测试任务较简单（如断裂强力、断裂伸长等），故显示方式采用LED为主流，但随着测试范围的扩大及测试要求的提高，LED的表达能力远不能胜任，故在主机外挂接绘图仪或打印机给出测试结果。测试过程所需相关参数，在开始测试前预先以代码形式通过拔段开关输入，操作过程相当烦琐，故障率较高（任一误设定、任一器件故障均会出错或无法测试）。随之而发展的蓝屏及触摸屏（俗称人机界面）等的应用则大大减小故障隐患，并简化操作。
近年来，由于计算机的广泛应用，出现了下挂计算机进行数据输出（如测试报告、强伸曲线）与参数输入，从而大大方便简化操作过程。
四、电子材料试验机的现状及发展方向
国外大多数仪器制造商已普遍实现了三闭环（即应力、应变、位移）控制技术，而国内厂家，甚至是一些纺织仪器老厂，连应力闭环控制也很难做到，倒是某些新生的纺仪企业的起点较高，
实现了其中之一或两项，但大势所趋，谁占领技术优势，谁就可能会被市场看好。
