IMADA(依梦达)DST 系列数显推拉力计随机附带 Force Logger 通讯软件,能把测量值传到电脑、算出最大值/最小值/平均值并导出 CSV。但只要测试对象从「读一个数」变成「看一个过程」,这套标配软件就不够用了——它记录的是离散的点,没有力值曲线。
插拔力、按键手感、弹簧刚度这类测试,真正的信息藏在曲线的形状里:斜率、拐点、平台段、抖动、回弹。同样是峰值 12.20 N 的一次按压,可能是干脆的触底,也可能是先卡滞再突跳,只看数字完全区分不出来。我们为此开发了配套的联机软件,在保留原有数值记录能力的基础上,补上了实时力值曲线、多曲线叠加对比、触发/定时自动记录。本文说明它的技术背景与使用方式。

图 1 两条实测曲线叠加对比:黄色为 12.20 N 峰值曲线,紫色为 9.30 N 曲线,虚线为设定的上下限
一、为什么标配的 Force Logger 不够用
按 IMADA 官方说明,DST/DSV 系列的随机软件 Force Logger 定位是峰值数据采集:读取计测值、统计最大值/最小值/平均值、以 CSV 形式保存,记录速度约 10 点/秒。它可以回答「这次测到多少」,但不能回答「力是怎么加上去的」。
官方另有 SW-1X 数据采集软件,可以生成 profile graph,但它属于另购选件,并非随机标配。对多数只做单点判定的产线工位,标配软件够用;对需要分析过程、做失效复现或给客户出报告的场合,就缺一条曲线。
我们的联机软件做的是同一件事的补齐:不改变仪表本身的精度与判定逻辑,只把仪表已经输出到串口的数据,以更高的时间分辨率画出来、存下来、叠起来比。
二、DST 系列的通信基础
2.1 两种物理接口,同一套串口语义
- USB:枚举为虚拟串口,8 数据位、1 停止位、无校验(8-N-1),波特率 256000;同时承担充电功能,可用电脑 USB 口或移动电源供电。
- RS-232C:8-N-1,波特率 19200,适合接入工控机、PLC 或老旧采集设备。
- 量程与精度:DST 系列覆盖 2 N/5 N/20 N/50 N/200 N/500 N/1000 N,精度 ±0.2% F.S. ±1 digit,过载能力约 200% F.S.,90% 量程起报警、110% 起显示闪烁。
2.2 采样率 ≠ 输出率
这是选型时最容易误解的一点。仪表内部采样率很高——IMADA 官方标称 30,000 次/秒(部分区域样本标注测量频率 1000 次/秒),用于抓住破坏性测试里那一瞬的峰值;但输出到电脑的速率由通信周期决定,标配 Force Logger 的记录速度约 10 点/秒。
也就是说,仪表屏幕上的峰值是可靠的,但你在电脑上看到的曲线是否「跟得上」,取决于软件按什么间隔取数。本软件把最小记录间隔做到了 0.05 秒(20 点/秒),是标配软件的两倍,足以还原按键触发、端子拉脱这类毫秒级转折的轮廓——注意,是轮廓,不是原始采样。需要捕捉真正的瞬态尖峰,仍应依赖仪表自身的峰值保持功能,软件侧的曲线用于看过程形态。
2.3 软件侧必须处理的两个工程问题
- 时间戳不能用「点数 × 间隔」推算。串口在系统繁忙时会丢帧,一旦按点数累加时间,X 轴会整体漂移,两条曲线就再也对不齐。时间必须在本机接收时刻打点。
- 采集与绘图必须解耦。如果每收到一帧就重绘一次,拖动窗口、切换页签都会阻塞串口读取,曲线出现断崖式缺口。记录期间界面仍要能操作、曲线仍要连续,这是判断一个采集软件是否可用的基本标准。
另外提醒一句:USB 虚拟串口换一个 USB 口,端口号通常会变(COM3 变 COM5)。软件会按端口名给出型号提示,但这只是提示,最终以仪表屏幕显示的型号为准——不同量程的 DST 外观几乎一样,接错量程的后果比接错端口严重得多。
三、原厂软件与联机软件功能对照
| 功能 | Force Logger(随机标配) | 云科联机软件 |
| 实时数值 / 峰值显示 | 支持 | 支持(跟踪/峰值模式切换) |
| 最大 / 最小 / 平均值统计 | 支持 | 支持(含数据点数) |
| CSV 导出 | 支持 | 支持 |
| 仪表参数设定 | 支持 | 支持(上下限、单位制、显示方向) |
| 实时力值曲线 | — | 支持,最小间隔 0.05 s |
| 多曲线叠加对比 | — | 支持,最多同屏多条 |
| 上下限判定线(图形) | 仅数值判定 | 曲线上直接标注上/下限 |
| 触发记录 / 定时记录 | — | 支持,触发值可设 |
| Y 轴 / X 轴量程 | — | 自动 / 手动可切 |
| 曲线游标读数 | — | 支持,显示时间与力值 |
表格中 Force Logger 一列依据 IMADA 官方及授权渠道公开的功能说明;该软件仍在随机附件内,本软件是补充而非替代。
四、软件功能拆解
下面这段录屏是软件在 DST 系列样机上的完整操作过程,从连接设备、实时记录到保存曲线做对比,约两分钟:
视频 DST 系列联机实录:连接 → 清零 → 实时记录 → 曲线对比 → 导出
4.1 连接与设备状态
选择串口后点「连接设备」,状态栏会给出一行诊断信息:设备型号、识别来源、原始响应。型号识别优先取仪表自报信息,取不到时退回端口名提示;「原始响应」用于排查通信异常——连不上时先看这一行,比反复插拔线缆有效。
左侧同时显示当前力值与峰值,单位随仪表单位制联动(N/kg/Lb)。上下限状态直接给「正常/超上限/超下限」,与仪表自身的比较器判定一致。
4.2 实时曲线

图 2 实时记录中:曲线上升段清晰可见,力值越过上限时状态变为「超上限」
点「实时曲线」页签即进入绘图模式,纵轴为力值(N),横轴为时间(秒)。三条虚线是设定的上限、下限与零位参考,超限时曲线与状态同步变红,不用盯着数字也能看出这一下压过头了。
- Y 轴 / X 轴:默认自动量程,曲线会随力值范围自动缩放;做重复性对比时切手动,多条曲线的坐标才严格一致。
- 反向显示:对应拉力测试(显示方向与压力相反)的读数习惯,避免在报告里出现负值。
- 游标:鼠标移到曲线上显示该点的时间与力值,用于定位拐点、读取平台段平均值。
4.3 自动记录:触发与定时

图 3 自动记录设置:间隔 0.05 s,触发值 1.0 N,定时 10 s
手动点「开始记录」适合单次试验,批量测试则用自动记录,两种触发方式可组合:
- 触发记录:力值超过设定阈值(例如 1.0 N)才开始记录,零点附近的空载噪声不会被记进曲线,每次试验的数据长度也更接近。
- 定时记录:到点自动停止,适合「压 10 秒看蠕变」这类有时长要求的测试。界面上限支持 60000 秒,够覆盖长时间保持试验。
记录间隔设为 0.05 秒时,每秒 20 个点。间隔越小曲线越细,但数据量也越大——做 2 秒的按键测试,0.05 秒已经够;做 10 分钟的蠕变测试,建议放宽到 0.2~0.5 秒,否则 CSV 会非常臃肿。
4.4 曲线对比:这才是自研的重点
一次试验结束后点「保存当前」,这条曲线进入右侧对比列表,可命名、可显示/隐藏、可删除。再测一次,两条曲线叠在同一坐标系里,差异一目了然。
右下角对每条曲线给出统计:最大值、最小值、平均值、数据点数。做批次一致性检查时,不必导出 CSV 再用 Excel 画图,在软件里换个工件重测一次就能比。
典型用法有三个:
- 首件与末件对比:同一工位开工时留一条基准曲线,下班前再测一件叠上去,形状走样说明夹具松动或工件批次变了。
- 不良品复现:客户退回的失效件与良品曲线叠在一起,卡滞段、二次峰值出现在哪一时刻,比文字描述直观得多。
- 工艺参数验证:换弹簧、换润滑、改压装速度,同一测试条件下各留一条曲线,斜率与峰值的变化就是工艺变更的效果。
4.5 记录数据与导出

图 4 记录数据页:逐点表格 + 平均值 / 最大值 / 最小值 / 数据量统计
「记录数据」页签把当前曲线还原成逐点表格(序号、力值、单位),右侧同步给出统计值。底部四个按钮对应不同来源:读取一条(仪表当前值)、读取内存(读仪表内部存储,DSV 系列支持 1000 组)、清空、保存。
需要进报告或做进一步分析时,点「导出 CSV」。文件为标准逗号分隔文本,Excel、Origin、Python 都能直接读,列与界面表格一致,不做额外加工——避免「软件里一个值、导出后另一个值」这类扯皮。
「文件」菜单下还有「保存到数据库」与「历史记录管理」,用于在本机留存历史试验记录,按时间检索,不必每次翻文件夹找 CSV。
五、三个典型场景
5.1 按键 / 开关手感
手感的核心是「触发点」和「回弹」:曲线上升段的斜率反映按压力建立的速度,第一个峰值是触发力,峰值后的回落幅度是行程感,松手段的台阶是复位力。同一型号的开关,良品曲线形状高度一致;出现双峰或平台塌陷,基本就是内部弹片或装配问题。这类判断用数字做不了,用曲线一眼就能看出来。
5.2 连接器插拔力
插入过程通常分三段:导入段(对位)、爬升段(端子接触)、保持段(完全到位)。国标与厂标往往分别规定插入力峰值与拔出力,单看一个峰值会漏掉「插入过程中卡顿」这种隐性缺陷——曲线上的锯齿就是卡顿。把良品与不良品叠在一起,卡在哪个行程、卡了多大,直接可读。
5.3 弹簧压力 / 刚度
压缩弹簧时,力—位移曲线近似直线,斜率就是刚度。DST 输出的是力—时间曲线,在匀速压缩的前提下,时间轴等价于位移轴,斜率的变化即刚度的变化。做弹簧批次抽检,把首件曲线留作基准,后续每件叠上去,斜率偏离基准超过约定比例就判异常,比单点测压力更能发现「圈数错、材料软」这类问题。
六、操作流程(从接线到出报告)
- 接线:USB 线连接仪表与电脑,首次使用装好虚拟串口驱动;用 RS-232C 时确认交叉/直连方式与波特率 19200。
- 装夹具:按试样选钩头、平头、锥头等附件,手拧到 M6 测量轴上,不要用扳手。
- 清零:空载状态点「清零(Zero)」,扣除附件自重;换附件或改变安装方向后必须重清。
- 选模式:看过程用「跟踪模式」,只取峰值用「峰值模式」。
- 设判定:在「仪器设置」里填上下限(Value1/Value2)并「应用到设备」,判定逻辑落在仪表侧,换电脑也不丢。
- 记录:单次试验点「开始记录」,批量用「记录设置」里的触发/定时。
- 对比:测完点「保存当前」,与基准曲线叠加,看形状与统计是否一致。
- 导出:点「导出 CSV」,或「保存到数据库」留档。
七、常见问题
连不上设备怎么办?
先看状态栏的「原始响应」:为空说明端口没打开(被其他软件占用、端口号选错、驱动未装);有乱码说明波特率或数据位不对。RS-232C 还要确认线序。换 USB 口后端口号会变,这是最常见的原因。
曲线有锯齿或断口正常吗?
锯齿多来自取数间隔与仪表输出周期不同步,把记录间隔调到 0.1 秒以上通常明显改善。断口则是丢帧,检查 USB 线是否过长、是否经过无源 HUB,以及电脑是否在跑高负载任务。
软件显示的数值和仪表屏幕差 0.01?
通常是显示位数与舍入方式不同。软件按接收到的原始值保留更多位,仪表屏幕按自身位数四舍五入。判定以仪表设定为准,软件侧不做二次修正。
软件会不会影响仪表精度?
不会。软件只读取仪表已经输出的数据,不参与测量与标定。仪表的精度仍为 ±0.2% F.S. ±1 digit,校准周期与送检要求不因是否联机而改变。
支持哪些机型?
DST 与 DSV 系列中带 USB 或 RS-232C 输出的机型均可使用。两个系列的区别在功能:DSV 增加倾角报警(4°/8°/18° 三档灵敏度)、连续峰值模式与 1000 组内部存储,通信接口与数据输出方式一致。
八、获取与适配
DST 系列原包装内的 Force Logger 与 USB 线缆保持不变,联机软件按需提供,支持 DST/DSV 全系列带通信接口的机型。如果需要把曲线接入现有 MES、做定制字段或批量导出,可以联系我们说明数据格式与流程要求。
站内在售的 DST 系列机型:DST-500N、DST-200N、DST-50N、DST-20N。选型与操作细节可参考IMADA 推拉力计使用方法。
说明:本文截图与录屏均取自广州云科电子自研联机软件 v2.0.0 实机运行界面;仪表规格引自 IMADA 官方资料,软件功能以实际交付版本为准。