電子疲勞試驗機通常是將一定壓力和一定流量的液壓油通過伺服閥控制作動器往復運動，對試件交變拉、壓加載，而實現疲勞試驗。作動器是一個高精度雙桿雙伸全對稱的油缸，作動器的前端安裝了負荷傳感器，檢測加載負荷力值，作動器的尾端安裝了磁滯位移傳感器（或外置LVDT位移傳感器），檢測運動的位移（或振幅）；通過測控系統，可選擇負荷力或位移（振幅）值控制向試件往復加載。
根據電子疲勞試驗機的驅動方式和驅動單元的不同，可分為：電磁驅動型、電液伺服型、氣壓驅動型、杠桿、離心機構驅動型、曲柄機構驅動型等多種形式的疲勞試驗機：
其中，以電磁力為驅動單元的高頻疲勞試驗機的工作原理是利用系統的共振現象來工作的。電磁驅動疲勞試驗機的機械結構是由機架、電磁振動器、振動彈簧、載荷傳感器、試件和配重質量塊組成整機的振動系統。動力單元中有由電磁振動器提供振動動力源來提供激勵，形成振動源。
若電磁振動器輸出的激振力的頻率相位值與整機系統的固有頻率相同，則整個振動系統產生共振，則配重質量物體在整機上產生共振現象，輸出的慣性力往復作用于被測試試件上，以此完成疲勞測試。
電液伺服型疲勞試驗機是以恒壓伺服液壓泵站作為動力源來對試件進行加載。氣壓驅動型疲勞試驗機是以恒壓伺服氣壓泵站作為動力源來對試件進行加載。杠桿、離心機構驅動型和曲柄機構驅動型疲勞試驗機依靠機械結構的直線行程來構成機器的動力源。
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