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關(guān)于電子拉力試驗(yàn)機(jī)采樣頻率的理解

來源：天氏庫力發(fā)布日期 2025-04-25 瀏覽：

經(jīng)常有客戶提到拉力機(jī)的采樣頻率，有的同行在做參數(shù)介紹時(shí)，會(huì)寫上拉力機(jī)采樣頻率2000HZ，甚至更高，一些客戶就會(huì)拿著這些參數(shù)來詢價(jià)，很想問一句真的懂靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)嗎？靜態(tài)拉力試驗(yàn)機(jī)采樣頻率真的可以達(dá)到這么高嗎？

關(guān)于采樣頻率的技術(shù)理解：

1、2010年以前試驗(yàn)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的形式試驗(yàn)是以GB/T228室溫金屬標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試樣進(jìn)行評(píng)測(cè)的，評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是不小于15HZ，2010年以后的評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是不小于30HZ，但有一條要注意：評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的采樣頻率是有質(zhì)量要求的，并不是采樣電路理論的采樣頻率，而是無噪聲穩(wěn)定且可識(shí)別的采樣頻率，也就是說每一個(gè)采樣點(diǎn)，不管頻率高低，必須是精準(zhǔn)可靠的，而靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)強(qiáng)調(diào)的就是可靠的高精度，這一點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)沒有給出上限，可靠的數(shù)據(jù)精度在靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)上是越高越好，我們的系統(tǒng)一直高于標(biāo)準(zhǔn)要求，從電源設(shè)計(jì)、電路獨(dú)特的技術(shù)配方上都極致追求無噪聲以及無零點(diǎn)漂移，特別是多通道并行采集的獨(dú)特技術(shù)使得各通道傳感器的數(shù)據(jù)嚴(yán)格同步采樣，無任何時(shí)間差，數(shù)據(jù)可以直接用于準(zhǔn)確評(píng)測(cè)試樣關(guān)鍵參數(shù)，加上高精度的同步時(shí)鐘保證了各個(gè)通道傳感器同時(shí)工作時(shí)能夠做到長(zhǎng)時(shí)間同步，也保證了試驗(yàn)的可重復(fù)性，這一點(diǎn)對(duì)于靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)來說非常重要！

2、在金屬領(lǐng)域，考慮到特硬材料在其屈服點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)是非線性的，需要更高的采樣頻率進(jìn)行屈服點(diǎn)瞬變數(shù)據(jù)捕捉，使得更高的采樣頻率成為必須，但高的采樣頻率勢(shì)必會(huì)造成無噪聲精度損失，導(dǎo)致數(shù)據(jù)量大了，但瞬變數(shù)據(jù)是否精準(zhǔn)可靠成為未知，而且數(shù)據(jù)也不可驗(yàn)證，所以，提升采樣頻率是十分慎重的事情，提升采樣頻率后，必須十分誠(chéng)實(shí)的評(píng)估精度損失對(duì)于結(jié)果的實(shí)際影響，我們?cè)谶@一點(diǎn)上采用了首先確保無噪聲精度少損失或者不損失的前提下，極力并謹(jǐn)慎提高采樣頻率的方案。

3、控制頻率一般與采樣頻率等同，但這里也要注意，靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)為了在恒速加載時(shí)達(dá)成更高的試驗(yàn)力，除了要增加機(jī)身機(jī)械強(qiáng)度，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也要經(jīng)過一些列的減速處理，所以靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)是一臺(tái)控制滯后的機(jī)構(gòu)，電機(jī)軸的任何微小調(diào)整，經(jīng)過中間一系列減速機(jī)構(gòu)到達(dá)夾具口時(shí)，肯定要面對(duì)逐級(jí)的間隙和損失，那么問題來了，過高的控制頻率根本不能在這樣的機(jī)械模型上得到及時(shí)而切穩(wěn)定的信號(hào)反饋，只會(huì)產(chǎn)生更多的控制端等待和靜默，因?yàn)槊看慰刂飘a(chǎn)生的反饋信號(hào)將會(huì)是一樣的，PID閉環(huán)控制根本不會(huì)發(fā)揮作用，所以，根據(jù)試驗(yàn)機(jī)噸位大小，采用合理的高頻率控制才是科學(xué)的，本案的機(jī)型要提供10噸拉壓力，50HZ左右的控制頻率足夠保證閉環(huán)控制精度優(yōu)于1%，在指定范圍的控制精度更可能優(yōu)于0.5%，而達(dá)到1%的控制精度是一臺(tái)優(yōu)秀靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。