多能試驗機測控環(huán)節的影響
目前,在試驗機上使用的力值檢測元件基本上是負載傳感器或壓力傳感器,這兩種傳感器都是模擬信號輸出,要在使用中進(jìn)行信號放大。眾所周知,在我們的環(huán)境中,有各種各樣的電磁干擾信號,它們可以通過(guò)許多不同的通道耦合到被測信號中來(lái)放大,結果使有用信號被干擾信號淹沒(méi)。
為了從干擾信號中提取有用信號,根據材料測試機的特性,在放大器中通常設置低通濾波器。通過(guò)合理地設置低通濾波器的截止頻率,并將放大器的頻帶限制在適當的范圍內,可以大大提高測試機的測量控制性能。然而,在現實(shí)中,人們往往認為數據的穩定性非常重要,但是忽略了數據的真實(shí)性,并且設置濾波器的截止頻率非常低。這樣濾除干擾信號,也會(huì )把有用信號一起濾除。
在日常生活中,我們常用的電子秤非常穩定。其中一個(gè)原因是它的頻帶很窄,干擾信號不能通過(guò)。這種設計的原因是電子秤的規模是一個(gè)穩態(tài)信號。對稱(chēng)性的過(guò)渡過(guò)程無(wú)關(guān),材料試驗機是動(dòng)態(tài)信號。它的光譜非常寬。如果頻帶過(guò)窄,則高頻信號將被衰減或濾波,從而導致失真。當屈服性能波動(dòng)數倍時(shí),不允許出現這種畸變。
以多個(gè)測試數據采集系統中的AD7705、AD7703、AD7701等為例。當A/D轉換器以“高輸出數據速率4kHz”運行時(shí),其模擬輸入處理電路達到大頻帶寬度10Hz。當在測試機中使用常用的100Hz的輸出數據速率時(shí),模擬輸入處理電路的實(shí)際帶寬僅為0.25Hz,這會(huì )把很多的有用信號給丟失,如屈服點(diǎn)的力值波動(dòng)等。當然,這樣的電路無(wú)法得到正確的測試結果。