2022年12月6日 星期二

調整資料獲取率和濾波器以優化質地分析

資料獲取率

也稱為採樣頻率,測試的資料獲取速率由每秒採集的資料點數(pps)定義。通常,更高的資料獲取率允許在測試期間收集更多的細節。多年來,隨著技術的改進和電腦記憶體的增加,最大可能的資料獲取率有所提高。

Connect系列質構分析儀允許資料獲取高達2000pps。這種更高的採集速率(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用,例如鬆脆或高速事件,例如在粘合劑或脆性樣品的測量中。

 

此圖說明瞭提高資料獲取率的示例。第一個曲線是真實力信號可能是什麼樣子的示例(質構儀“感覺到的力”)。下面三個圖形顯示了在Exponent中使用不同資料獲取速率。例如,如果選擇200pps,則質構儀每1/200秒記錄一個數據點,等於每0.005秒記錄一個數據點。使用此示例,僅在時間00.0050.010.015秒時記錄力,這就是第一行看起來如此簡化的原因。隨著資料獲取率的提高,每秒採集到的資料點越來越多,記錄的資料越接近於施加在稱重感測器上的力。

測試曲線快速變化部分的細節隨著採集率的每次增加而增加。信號越複雜,捕獲資料所需的採集速率就越高,這樣就不會丟失任何事件。以下四張圖表顯示了這種效果,這些圖表取自脆皮穀物樣品的壓縮測試:

 

此外,使用Connect軟體,現在可以在測試期間打開和關閉資料捕獲,並且可以以不同的速率捕獲測試不同部分的資料。使用可變速率可以通過在較低重要性期間限制資料捕獲來減小檔大小。例如,粘合測試的保持力週期可能需要以低資料獲取速率進行捕獲,但在測試結束時切換到2000pps以進行探針撤回是有益的。

數據篩檢程式

XTPlusConnect儀器配有篩檢程式以調節力資料。用戶可以選擇為此濾波器的幾個不同轉角頻率。任何頻率高於所選“轉角頻率”的信號都將被移除(或“衰減”)。該截止頻率越低,雜訊降低得越多(快速的瞬態信號被濾除)。雜訊是由許多外部因素引起的隨機誤差,例如振動和電氣干擾。低截止頻率的副作用是信號回應時間的“麻木”,這將對快速峰值產生舍入效應。在此過程中,快速峰值和雜訊都沒有被完全消除;他們減少了。

對於裝有5kg稱重感測器的儀器,推薦的濾波器為10Hz。對於所有其他容量,建議使用40Hz設置。該軟體會自動設置為在正常條件下為使用中的稱重感測器容量選擇推薦的濾波器,但使用者可以根據需要更改此頻率。下面顯示了一些與上述四個類似的脆皮穀物樣品的示例:

 

可以在Exponent Connect的“參數”選項卡下的“測試配置”視窗中找到更改資料獲取速率或篩檢程式的選項。資料獲取率設置在Exponent中的相同位置,但通過轉到檔——首選項——使用者——雜項來訪問篩檢程式設置。

沒有留言:

張貼留言