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關(guān)于電子拉力試驗機(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，會寫上拉力機(jī)采樣頻率2000HZ，甚至更高，一些客戶就會拿著這些參數(shù)來詢價，很想問一句真的懂靜態(tài)試驗機(jī)嗎？靜態(tài)拉力試驗機(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年以前試驗機(jī)測控系統(tǒng)的形式試驗是以GB/T228室溫金屬標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試樣進(jìn)行評測的，評測標(biāo)準(zhǔn)是不小于15HZ，2010年以后的評測標(biāo)準(zhǔn)是不小于30HZ，但有一條要注意：評價標(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)定且可識別的采樣頻率，也就是說每一個采樣點，不管頻率高低，必須是精準(zhǔn)可靠的，而靜態(tài)試驗機(jī)強(qiáng)調(diào)的就是可靠的高精度，這一點標(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、電路獨特的技術(shù)配方上都極致追求無噪聲以及無零點漂移，特別是多通道并行采集的獨特技術(shù)使得各通道傳感器的數(shù)據(jù)嚴(yán)格同步采樣，無任何時間差，數(shù)據(jù)可以直接用于準(zhǔn)確評測試樣關(guān)鍵參數(shù)，加上高精度的同步時鐘保證了各個通道傳感器同時工作時能夠做到長時間同步，也保證了試驗的可重復(fù)性，這一點對于靜態(tài)試驗機(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，但高的采樣頻率勢必會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，必須十分誠實的評估精度損失對于結(jié)果的實際影響，我們在這一點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)試驗機(jī)為了在恒速加載時達(dá)成更高的試驗力，除了要增加機(jī)身機(jī)械強(qiáng)度，傳動機(jī)構(gòu)也要經(jīng)過一些列的減速處理，所以靜態(tài)試驗機(jī)是一臺控制滯后的機(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，肯定要面對逐級的間隙和損失，那么問題來了，過高的控制頻率根本不能在這樣的機(jī)械模型上得到及時而切穩(wěn)定的信號反饋，只會產(chǎn)生更多的控制端等待和靜默，因為每次控制產(chǎn)生的反饋信號將會是一樣的，PID閉環(huán)控制根本不會發(fā)揮作用，所以，根據(jù)試驗機(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%的控制精度是一臺優(yōu)秀靜態(tài)試驗機(jī)的評價標(biāo)準(zhǔn)。