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調(diào)整數(shù)據(jù)采集率和濾波器以優(yōu)化質(zhì)地分析

數(shù)據(jù)采集率

也稱為采樣頻率，測試的數(shù)據(jù)采集速率由每秒采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)(pps)定義。通常，更高的數(shù)據(jù)采集率允許在測試期間收集更多的細(xì)節(jié)。多年來，隨著技術(shù)的改進(jìn)和計(jì)算機(jī)內(nèi)存的增加，可能的數(shù)據(jù)采集率有所提高。

Connect系列質(zhì)構(gòu)分析儀允許數(shù)據(jù)采集高達(dá)2000pps。這種更高的采集速率(2000pps)每秒檢測到的力變化是以前可用速率(500pps)的四倍，因此它非常適合涉及高速率斷裂的應(yīng)用，例如松脆或高速事件，例如在粘合劑或脆性樣品的測量中。

此圖說明了提高數(shù)據(jù)采集率的示例。個(gè)曲線是真實(shí)力信號(hào)可能是什么樣子的示例（質(zhì)構(gòu)儀“感覺到的力”）。下面三個(gè)圖形顯示了在Exponent中使用不同數(shù)據(jù)采集速率。例如，如果選擇200pps，則質(zhì)構(gòu)儀每1/200秒記錄一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，等于每0.005秒記錄一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。使用此示例，僅在時(shí)間0、0.005、0.01和0.015秒時(shí)記錄力，這就是行看起來如此簡化的原因。隨著數(shù)據(jù)采集率的提高，每秒采集到的數(shù)據(jù)點(diǎn)越來越多，記錄的數(shù)據(jù)越接近于施加在稱重傳感器上的力。

測試曲線快速變化部分的細(xì)節(jié)隨著采集率的每次增加而增加。信號(hào)越復(fù)雜，捕獲數(shù)據(jù)所需的采集速率就越高，這樣就不會(huì)丟失任何事件。以下四張圖表顯示了這種效果，這些圖表取自脆皮谷物樣品的壓縮測試：

此外，使用Connect軟件，現(xiàn)在可以在測試期間打開和關(guān)閉數(shù)據(jù)捕獲，并且可以以不同的速率捕獲測試不同部分的數(shù)據(jù)。使用可變速率可以通過在較低重要性期間限制數(shù)據(jù)捕獲來減小文件大小。例如，粘合測試的保持力周期可能需要以低數(shù)據(jù)采集速率進(jìn)行捕獲，但在測試結(jié)束時(shí)切換到2000pps以進(jìn)行探針撤回是有益的。

數(shù)據(jù)過濾器

XTPlus和Connect儀器配有過濾器以調(diào)節(jié)力數(shù)據(jù)。用戶可以選擇為此濾波器的幾個(gè)不同轉(zhuǎn)角頻率。任何頻率高于所選“轉(zhuǎn)角頻率”的信號(hào)都將被移除（或“衰減”）。該截止頻率越低，噪聲降低得越多（快速的瞬態(tài)信號(hào)被濾除）。噪聲是由許多外部因素引起的隨機(jī)誤差，例如振動(dòng)和電氣干擾。低截止頻率的副作用是信號(hào)響應(yīng)時(shí)間的“麻木”，這將對(duì)快速峰值產(chǎn)生舍入效應(yīng)。在此過程中，快速峰值和噪聲都沒有被消除；他們減少了。

對(duì)于裝有5kg稱重傳感器的儀器，推薦的濾波器為10Hz。對(duì)于所有其他容量，建議使用40Hz設(shè)置。該軟件會(huì)自動(dòng)設(shè)置為在正常條件下為使用中的稱重傳感器容量選擇推薦的濾波器，但用戶可以根據(jù)需要更改此頻率。下面顯示了一些與上述四個(gè)類似的脆皮谷物樣品的示例：

可以在Exponent Connect的“參數(shù)”選項(xiàng)卡下的“測試配置”窗口中找到更改數(shù)據(jù)采集速率或過濾器的選項(xiàng)。數(shù)據(jù)采集率設(shè)置在Exponent中的相同位置，但通過轉(zhuǎn)到文件——項(xiàng)——用戶——雜項(xiàng)來訪問過濾器設(shè)置。