环剪仪用于测试重塑环状土样的残余剪切强度。大型高速环剪仪主要用于岩土力学参数测定，研究地质灾害滑坡、泥石流等形成和运动机制及其防治。研究土在大剪切位移条件下力学特性，对于边坡稳定性分析、地质灾害发生的力学机理研究及其边坡渐进式破坏过程研究等具有重要的学术意义。

大型高速环剪仪主要用于岩土力学参数测定，研究地质灾害滑坡、泥石流等形成和运动机制及其防治。研究土在大剪切位移条件下力学特性，对于边坡稳定性分析、地质灾害发生的力学机理研究及其边坡渐进式破坏过程研究等具有重要的学术意义。作为一种主要用于研究土在大剪切位移条件下力学特性的土工试验设备，环剪仪具有其独特的设计构造和试验功能。随着土工试验设备加工技术的进步，环剪仪的制造趋于大型化和高度自动化。由于在仪器的开发过程中大量采用了高精度传感器和自动机械控制装置，因此现代环剪仪能够进行模拟更加复杂应力条件下的土工试验，并能够保证试验结果的准确性。

环剪仪测控系统主要包括控制系统设计、采集系统设计及上位机控制显示系统设计。即替换了原来的控制输出部分、采集部分、数据传输部分和上位机记录部分。

1.控制系统设计

环剪仪的控制量为模拟电压量。上位机设定的电压确定值经过串口输送到电压控制单片机中，单片机将数据输送到4路DA中，实现模拟电压信号输出，以控制环剪仪工作。

2.采集系统设计

由于外电路输入的电压是传感器实际采集数据的电压信号，所以采集时应经过电压跟随器使电压能够稳定的输入到后续电路中。实际信号幅值可能比较大，超出AD转换范围，在输入端加上了幅值衰减器，如果输入信号在-10～+10V，选择应用衰减电路；信号在-5～+5V，可直接连接电压跟随器。在多路被测信号共用一路AD转换器的数据采集系统中，通常用模拟开关将多路被测信号分时送到AD转换器进行转换。

环剪仪共有6个传感器采集不同数据需要储存并显示。实际工作时多个传感器输出信号通过模拟开关，使得信号依次循环输送到AD中，双通道AD采集芯片进行分时工作，将数字信号传输到数据采集单片机中，单片机应用串口将数据上传到上位机中。

3.上位机控制显示系统设计

上位机控制显示系统包括控制电压输出部分和数据存储成图部分。控制部分能够确定电压控制量值大小；采集部分存储并成图显示接收到的每路采集数据，可以清晰判断参数变化趋势。

上位机程序在LabVIEW环境中开发，由于使用串口通信，所以要设定通讯口、是否有校验位、波特率以及数据位数参量。

全自动环剪仪由计算机控制，主要用于模拟研究滑坡过程及其他大应变的变形力学机制。

1.适合完成高精度环剪试验；

2.可以测量和闭合回路控制剪切过程中法向应力；

3.采用经久耐用的高质量的机械及电子元件（采用西门子电子元件）；

4. 试样安放简单，清洗2 个剪切环也非常容易，当操作时可以采用悬臂环而没有扭矩；

5.平行导轨；

6.微处理器闭环控制驱动齿轮；

7.高精度电机驱动（微处理器控制，直接测量力），可以自动调节法向应力；

8.通过高精度传感器完成电子数据采集（法向应力、垂直位移、通过2 个独立的传感器完成扭矩应力测量，剪切速率，剪切位移/旋转）；

9.一体化放大器，所有传感器输出0-10V；

10.一体化的微处理器，可以完成内置数据处理和装置控制；

11.通过计算机内置触摸面板完成控制和数据采集；

1.剪切位移：无限；

2.轴向位移：25mm，分辨率0.001mm；

3. 最大轴向应力（标准）： 5kN（对于试样面积为50 平方厘米的试样为1000kPa）；

4.精度级别：0.1%，包括放大器；

5.最大剪切应力 5kN，精度级别：0.1%，包括放大器0.2%，分辨率0.01N；

6.旋转角度:360°-0.0001°/min(连续，独立加载）；

7.尺寸（H×W×D）：500x500x1400 mm；

8.高度可以调整；

9.采用RS232 串口；

10.电源采用240V/50Hz；

11.必须配置的设备：a.剪切室；b.试样准备工具；c.计算机或控制单元 ST/4；d.控制软件，全自动试验控制和数据采集。