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關于電子拉力試驗機采樣頻率的理解

來源：天氏庫力發布日期 2025-04-25 瀏覽：

經常有客戶提到拉力機的采樣頻率，有的同行在做參數介紹時，會寫上拉力機采樣頻率2000HZ，甚至更高，一些客戶就會拿著這些參數來詢價，很想問一句真的懂靜態試驗機嗎？靜態拉力試驗機采樣頻率真的可以達到這么高嗎？

關于采樣頻率的技術理解：

1、2010年以前試驗機測控系統的形式試驗是以GB/T228室溫金屬標準規定的試樣進行評測的，評測標準是不小于15HZ，2010年以后的評測標準是不小于30HZ，但有一條要注意：評價標準規定的采樣頻率是有質量要求的，并不是采樣電路理論的采樣頻率，而是無噪聲穩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，必須是精準可靠的，而靜態試驗機強調的就是可靠的高精度，這一點標準沒有給出上限，可靠的數據精度在靜態試驗機上是越高越好，我們的系統一直高于標準要求，從電源設計、電路獨特的技術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使得各通道傳感器的數據嚴格同步采樣，無任何時間差，數據可以直接用于準確評測試樣關鍵參數，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性，這一點對于靜態試驗機來說非常重要！

2、在金屬領域，考慮到特硬材料在其屈服點的應力應變數據是非線性的，需要更高的采樣頻率進行屈服點瞬變數據捕捉，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，導致數據量大了，但瞬變數據是否精準可靠成為未知，而且數據也不可驗證，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，靜態試驗機為了在恒速加載時達成更高的試驗力，除了要增加機身機械強度，傳動機構也要經過一些列的減速處理，所以靜態試驗機是一臺控制滯后的機構，電機軸的任何微小調整，經過中間一系列減速機構到達夾具口時，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械模型上得到及時而切穩定的信號反饋，只會產生更多的控制端等待和靜默，因為每次控制產生的反饋信號將會是一樣的，PID閉環控制根本不會發揮作用，所以，根據試驗機噸位大小，采用合理的高頻率控制才是科學的，本案的機型要提供10噸拉壓力，50HZ左右的控制頻率足夠保證閉環控制精度優于1%，在指定范圍的控制精度更可能優于0.5%，而達到1%的控制精度是一臺優秀靜態試驗機的評價標準。