環(huán)剪儀用于測試重塑環(huán)狀土樣的殘余剪切強度。大型高速環(huán)剪儀主要用于巖土力學參數(shù)測定，研究地質災害滑坡、泥石流等形成和運動機制及其防治。研究土在大剪切位移條件下力學特性，對于邊坡穩(wěn)定性分析、地質災害發(fā)生的力學機理研究及其邊坡漸進式破壞過程研究等具有重要的學術意義。

　　分享一下環(huán)剪儀的系統(tǒng)設計

　　1.控制系統(tǒng)設計

　　環(huán)剪儀的控制量為模擬電壓量。上位機設定的電壓確定值經(jīng)過串口輸送到電壓控制單片機中，單片機將數(shù)據(jù)輸送到4路DA中，實現(xiàn)模擬電壓信號輸出，以控制環(huán)剪儀工作。

　　2.采集系統(tǒng)設計

　　由于外電路輸入的電壓是傳感器實際采集數(shù)據(jù)的電壓信號，所以采集時應經(jīng)過電壓跟隨器使電壓能夠穩(wěn)定的輸入到后續(xù)電路中。實際信號幅值可能比較大，超出AD轉換范圍，在輸入端加上了幅值衰減器，如果輸入信號在-10~+10V，選擇應用衰減電路;信號在-5~+5V，可直接連接電壓跟隨器。在多路被測信號共用一路AD轉換器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，通常用模擬開關將多路被測信號分時送到AD轉換器進行轉換。

　　環(huán)剪儀共有6個傳感器采集不同數(shù)據(jù)需要儲存并顯示。實際工作時多個傳感器輸出信號通過模擬開關，使得信號依次循環(huán)輸送到AD中，雙通道AD采集芯片進行分時工作，將數(shù)字信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集單片機中，單片機應用串口將數(shù)據(jù)上傳到上位機中。

　　3.上位機控制顯示系統(tǒng)設計

　　上位機控制顯示系統(tǒng)包括控制電壓輸出部分和數(shù)據(jù)存儲成圖部分。控制部分能夠確定電壓控制量值大小;采集部分存儲并成圖顯示接收到的每路采集數(shù)據(jù)，可以清晰判斷參數(shù)變化趨勢。

　　上位機程序在LabVIEW環(huán)境中開發(fā)，由于使用串口通信，所以要設定通訊口、是否有校驗位、波特率以及數(shù)據(jù)位數(shù)參量 。