电子疲劳试验机通常是将一定压力和一定流量的液压油通过伺服阀控制作动器往复运动，对试件交变拉、压加载，而实现疲劳试验。作动器是一个高精度双杆双伸全对称的油缸，作动器的前端安装了负荷传感器，检测加载负荷力值，作动器的尾端安装了磁滞位移传感器（或外置LVDT位移传感器），检测运动的位移（或振幅）；通过测控系统，可选择负荷力或位移（振幅）值控制向试件往复加载。
根据电子疲劳试验机的驱动方式和驱动单元的不同，可分为：电磁驱动型、电液伺服型、气压驱动型、杠杆、离心机构驱动型、曲柄机构驱动型等多种形式的疲劳试验机：
其中，以电磁力为驱动单元的高频疲劳试验机的工作原理是利用系统的共振现象来工作的。电磁驱动疲劳试验机的机械结构是由机架、电磁振动器、振动弹簧、载荷传感器、试件和配重质量块组成整机的振动系统。动力单元中有由电磁振动器提供振动动力源来提供激励，形成振动源。
若电磁振动器输出的激振力的频率相位值与整机系统的固有频率相同，则整个振动系统产生共振，则配重质量物体在整机上产生共振现象，输出的惯性力往复作用于被测试试件上，以此完成疲劳测试。
电液伺服型疲劳试验机是以恒压伺服液压泵站作为动力源来对试件进行加载。气压驱动型疲劳试验机是以恒压伺服气压泵站作为动力源来对试件进行加载。杠杆、离心机构驱动型和曲柄机构驱动型疲劳试验机依靠机械结构的直线行程来构成机器的动力源。
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