試驗(yàn)機(jī)的選購與使用（八）

  （2）試驗(yàn)機(jī)本身存在設(shè)計(jì)缺陷 a）數(shù)據(jù)采集方式不合理 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)變曲線求解法取得，這從原理上保證了數(shù)據(jù)的同步性。但是隨著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。有些是同步采集，有些是非同步，用戶很難區(qū)分。下面給大家介紹一個(gè)方法，雖不是完全準(zhǔn)確，但在大多數(shù)時(shí)還是可行的。對(duì)于測(cè)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。若有多篇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(duì)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)換器基本上都是采用A/D轉(zhuǎn)化卡，它基本上屬于非同步采集。那什么是準(zhǔn)同步采集，一般的非同步采集是怎么進(jìn)行的呢？

  所謂的準(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(shí)鐘信號(hào)工作，但開始轉(zhuǎn)換與結(jié)束轉(zhuǎn)換的時(shí)間不完全一致，相互間存在一個(gè)恒定的時(shí)間間隔。但由于這個(gè)時(shí)間間隔一般很小，最大也不會(huì)大于一個(gè)采樣周期（注意：在試驗(yàn)機(jī)上最常使用的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(gè)毫秒，因此對(duì)數(shù)據(jù)采集影響很小。

  常見的非同步采集一般采用循環(huán)采樣的方法采集不同通道，由于是循環(huán)，采集的一組數(shù)據(jù)中前后采集的時(shí)間間隔可能就會(huì)較大，當(dāng)采集通道較多時(shí)，所采集數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性就會(huì)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(shí)，這一電容電阻構(gòu)成的積分環(huán)節(jié)，對(duì)測(cè)量信號(hào)會(huì)產(chǎn)生積分滯后的效應(yīng)，使得測(cè)量準(zhǔn)確度受到影響。受到這雙重環(huán)節(jié)影響導(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(duì)于必須采用這一模式的情況，則應(yīng)盡可能降低實(shí)驗(yàn)速度，力求單位時(shí)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(shí)，進(jìn)行適當(dāng)處理，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(huì)加大循環(huán)時(shí)間，增大關(guān)聯(lián)誤差，所以應(yīng)綜合考慮。建議不要用該類壓力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行高硬度，小變形量，大試驗(yàn)塑料的材料實(shí)驗(yàn)，它除會(huì)對(duì)彈性模量有影響外，可能對(duì)其他指標(biāo)的影響更大。