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橡膠拉力機試驗機測控環(huán)節(jié)的影響

2016-01-11 [1750]

橡膠拉力機試驗機測控環(huán)節(jié)的影響          揚州市精卓試驗機械廠

橡膠拉力機試驗機測控環(huán)節(jié)是整個試驗機的核心，隨著技術(shù)的發(fā)展，目前這一環(huán)節(jié)基本上采用了各種電子電路實現(xiàn)自動測控。由于自動測控知識的深奧，結(jié)構(gòu)的復雜，原理的不透明，一旦在產(chǎn)品的設(shè)計中考慮不周，就會對結(jié)果產(chǎn)生嚴重的影響，并且難以分析其原因。針對材料屈服點的求取zui主要的有下列幾點：
    1 、傳感器放大器頻帶太窄 由于目前試驗機上所采用的力值檢測元件基本上為載荷傳感器或壓力傳感器，而這兩類傳感器都為模擬小信號輸出類型，在使用中必須進行信號放大。*，在我們的環(huán)境中，存在著各種各樣的電磁干擾信號，這種干擾信號會通過許多不同的渠道偶合到測量信號中一起被放大，結(jié)果使得有用信號被干擾信號淹沒。為了從干擾信號中提取出有用信號，針對材料試驗機的特點，一般在放大器中設(shè)置有低通濾波器。合理的設(shè)置低通濾波器的截止頻率，將放大器的頻帶限制在一個適當?shù)姆秶?，就能使試驗機的測量控制性能得到極大的提高。然而在現(xiàn)實中，人們往往將數(shù)據(jù)的穩(wěn)定顯示看的非常重要，而忽略了數(shù)據(jù)的真實性，將濾波器的截止頻率設(shè)置的非常低。這樣在充分濾掉干擾信號的同時，往往把有用信號也一起濾掉了。就材料試驗機而言，筆者認為這一頻帶zui小也應(yīng)大于 10HZ ，達到 30HZ 。在實際中，有時放大器的頻帶雖然達到了這一范圍，但人們往往忽略了 A/D 轉(zhuǎn)換器的頻帶寬度，以至于造成了實際的頻帶寬度小于設(shè)置頻寬。以眾多的試驗機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)選用的 AD7705 、 AD7703 、 AD7701 等為例。 2、數(shù)據(jù)采集速率太低 目前模擬信號的數(shù)據(jù)采集是通過 A/D 轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)的。 A/D 轉(zhuǎn)換器的種類很多，但在試驗機上采用zui多的是∑－△型 A/D 轉(zhuǎn)換器。這類轉(zhuǎn)換器使用靈活，轉(zhuǎn)換速率可動態(tài)調(diào)整，既可實現(xiàn)高速低精度的轉(zhuǎn)換，又可實現(xiàn)低速高精度的轉(zhuǎn)換。在試驗機上由于對數(shù)據(jù)的采集速率要求不是太高，一般達每秒幾十次到幾百次就可滿足需求，因而一般多采用較低的轉(zhuǎn)換速率，以實現(xiàn)較高的測量精度。 3 、控制方法使用不當   針對材料發(fā)生屈服時應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系 ( 發(fā)生屈服時，應(yīng)力不變或產(chǎn)生上下波動，而應(yīng)變則繼續(xù)增大 ) 國標的控制模式為恒應(yīng)變控制，而在屈服發(fā)生前的彈性階段控制模式為恒應(yīng)力控制，這在絕大多數(shù)試驗機及某次試驗中是很難完成的。對于使用恒位移控制 ( 速度控制 ) 的試驗機，由于材料在彈性階段的應(yīng)力速率與應(yīng)變速率成正比關(guān)系，只要選擇合適的試驗速度，全程采用速度控制就可兼容兩個階段的控制特性要求。但對于只有力控制一種模式的試驗機，如果試驗機的響應(yīng)特別快 ( 這是自動控制努力想要達到的目的 ) ，則屈服發(fā)生的過程時間就會非常短，如果數(shù)據(jù)采集的速度不夠高，則就會丟失屈服值，的控制性能反而變成了產(chǎn)生誤差的原因。所以在選擇試驗機及控制方法時不要選擇單一的載荷控制模式。