萬能試驗機的數據采集方式應合理,按定義求取彈性模量的應力、應變是一組關聯數據,它們應該同步采集,以此求取的彈性模量才是真實的。早期的材料試驗機彈性模量的求取基本上采取X-Y記錄儀所繪制的應力-應變曲線圖解法取得,這從原理上保證了數據的同步性。但隨著A/D轉換器及計算機技術在試驗機上的應用,目前的數據采集情況比較復雜。有些事同步采集,有些事非同步采集,用戶很難區分。下面給大家介紹一個簡單的方法,雖然不完全準確,但在大多數時候還是可行的。對于測量彈性模量來說,最少需要兩路模擬通道(目前載荷、變形規基本都是模擬傳感器),因此可從A/D轉換器的數量進行判斷。若有多片A/D,則一般為同步采集,至少為準同步采集;若只有一片A/D則一定為非同步采集;對于集成系統的控制器(以計算機為主體,加配各功能卡組裝而成),A/D轉換器基本上都采用A/D轉換卡,它基本上屬于非同步采集。那么什么是準同步采集,一般的非同步采集是怎么進行的呢?
所謂準同步采集是指不同的通道各自使用獨立的A/D轉換器,并以同一時鐘信號工作,但開始轉換與結束轉換的時間不完全一致,相互存在一個恒定的間隔。但由于這個時間間隔一般很小,最大也不會大于一個采樣周期(注意:在試驗機上最常用的A/D一般采樣周期遠小于轉換周期),其量值最大也就是幾個毫秒,因此對采集的數據影響很小。
常見的非同步采集一般采用循環采樣的方法采集不同的通道,由于是循環采樣,采集的一組數據中前后采集的時間間隔可能就會較大,當采集通道較多時,所采集數據的關聯特性就會明顯降低。另外任何的電子元件都存在一定的輸入電容與輸入電阻,當進行采集通道切換時,這一電容與電阻構成的積分環節,對測量信號會產生積分滯后的效應,使得測量準確度受到影響。受到這雙重環節的影響將導致求取的數據精度降低。因此一般情況下應盡量不采用這一采樣模式。對于某些必須采用這一模式的情況,則應盡可能的降低試驗速度,力求單位時間的數據增量最小,以降低不同步采集的關聯誤差。并在編制采集軟件時,進行適當的處理,如丟掉切換后的前幾次轉換值等方法,以降低積分效應的影響,但這又會加大循環時間,增大關聯誤差,所以應綜合考慮。建議不要用該類試驗機進行高硬度、小變形量、大試驗速率的材料試驗,它除會對彈性模量有影響外,可能對其他指標的影響會更大。