萬能試驗(yàn)機(jī)的數(shù)據(jù)采集方式應(yīng)合理,按定義求取彈性模量的應(yīng)力、應(yīng)變是一組關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),它們應(yīng)該同步采集,以此求取的彈性模量才是真實(shí)的。早期的材料試驗(yàn)機(jī)彈性模量的求取基本上采取X-Y記錄儀所繪制的應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖解法取得,這從原理上保證了數(shù)據(jù)的同步性。但隨著A/D轉(zhuǎn)換器及計(jì)算機(jī)技術(shù)在試驗(yàn)機(jī)上的應(yīng)用,目前的數(shù)據(jù)采集情況比較復(fù)雜。有些事同步采集,有些事非同步采集,用戶很難區(qū)分。下面給大家介紹一個簡單的方法,雖然不完全準(zhǔn)確,但在大多數(shù)時候還是可行的。對于測量彈性模量來說,最少需要兩路模擬通道(目前載荷、變形規(guī)基本都是模擬傳感器),因此可從A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)量進(jìn)行判斷。若有多片A/D,則一般為同步采集,至少為準(zhǔn)同步采集;若只有一片A/D則一定為非同步采集;對于集成系統(tǒng)的控制器(以計(jì)算機(jī)為主體,加配各功能卡組裝而成),A/D轉(zhuǎn)換器基本上都采用A/D轉(zhuǎn)換卡,它基本上屬于非同步采集。那么什么是準(zhǔn)同步采集,一般的非同步采集是怎么進(jìn)行的呢?
所謂準(zhǔn)同步采集是指不同的通道各自使用獨(dú)立的A/D轉(zhuǎn)換器,并以同一時鐘信號工作,但開始轉(zhuǎn)換與結(jié)束轉(zhuǎn)換的時間不完全一致,相互存在一個恒定的間隔。但由于這個時間間隔一般很小,最大也不會大于一個采樣周期(注意:在試驗(yàn)機(jī)上最常用的A/D一般采樣周期遠(yuǎn)小于轉(zhuǎn)換周期),其量值最大也就是幾個毫秒,因此對采集的數(shù)據(jù)影響很小。
常見的非同步采集一般采用循環(huán)采樣的方法采集不同的通道,由于是循環(huán)采樣,采集的一組數(shù)據(jù)中前后采集的時間間隔可能就會較大,當(dāng)采集通道較多時,所采集數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)特性就會明顯降低。另外任何的電子元件都存在一定的輸入電容與輸入電阻,當(dāng)進(jìn)行采集通道切換時,這一電容與電阻構(gòu)成的積分環(huán)節(jié),對測量信號會產(chǎn)生積分滯后的效應(yīng),使得測量準(zhǔn)確度受到影響。受到這雙重環(huán)節(jié)的影響將導(dǎo)致求取的數(shù)據(jù)精度降低。因此一般情況下應(yīng)盡量不采用這一采樣模式。對于某些必須采用這一模式的情況,則應(yīng)盡可能的降低試驗(yàn)速度,力求單位時間的數(shù)據(jù)增量最小,以降低不同步采集的關(guān)聯(lián)誤差。并在編制采集軟件時,進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?,如丟掉切換后的前幾次轉(zhuǎn)換值等方法,以降低積分效應(yīng)的影響,但這又會加大循環(huán)時間,增大關(guān)聯(lián)誤差,所以應(yīng)綜合考慮。建議不要用該類試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行高硬度、小變形量、大試驗(yàn)速率的材料試驗(yàn),它除會對彈性模量有影響外,可能對其他指標(biāo)的影響會更大。