材料試験機のパーティションを慎重に理解する

さまざまなテクノロジーの継続的な開発により材料試験機無限の出現があります。以下は、Jinan Hengsi Shanda Instrument Co.、Ltd。による材料試験機の部門の詳細な紹介です。

分析は、13ビットA/Dを使用して7速範囲のスイッチングが実行される状況と、18ビットA/Dが分割されない状況で実行されます。一般に、テストマシンのグレーディングは、フルスケールの100％、50％、20％、10％、5％、2％、および1％に分割されます。 13ビットA/Dを使用するテストマシンの場合、各ギアの解像度は各ギアの完全な値の±1/4095です（双方向の引っ張りと加圧は両方向の4095コピーに分割されます）。 0.5レベルの精度でテストマシンを例にとると、標準によれば、その小さな有効測定開始点のサンプリングコードは400コードに到達するはずです。つまり、各ギアの完全な値の約10％です。上記の原則によれば、分割ギアを使用するテストマシンの小さなギアの有効測定値は1％×10％= 0.1％であり、各ギア間のオーバーラップは各ギアの完全な値の10％を超えるため、総有効測定範囲は0.1％〜100％に達することができます。 18ビットA/Dが分割されていない場合、その解像度は完全な値の±1/131072です。小さな効果的な測定ポイントによれば、サンプリングコードは400コードの要件に到達し、小さなドットは（400/131072）×100％=完全な値の0.3％です。

これは、テストマシンの相対精度定義の要件を満たしているだけです。私たち全員が知っているように、テストマシンのテストデータはさまざまなセンサーから来ており、現在のセンサーは基本的にアナログセンサーであり、出力信号は非常に弱いです。この信号は、後処理のためにA/Dコンバーターによってデジタル量に転送される前に、アンプによって増幅される必要があります。グレーディングの本質は、異なる範囲を表すセンサー出力信号を増幅することです（もちろん、出力値も異なります）統一セット値の異なる増幅に応じて、この統合されたセット値を使用して異なる範囲を表します。荷重をとってみると、ロードセンサーの完全な出力が20mVの場合、125倍の増幅後、2.5VのA/Dコンバーターの完全な値入力になり、2.5Vは負荷範囲の完全な値範囲を表します。増幅係数が10ビット増加し、1250回になると、センサーが完全な値の1/10にさらされると、つまりアンプの出力は2.5VのA/Dコンバーターの完全な値に達し、この時点で負荷範囲は完全な値の1/10になります。アンプとセンサーの作業電源はさまざまな電子コンポーネントで構成されているため、必然的にさまざまなオフセットとドリフトがあります。回路が決定されると、これらのオフセットとドリフトもそれらに依存し、基本的に増幅係数の変化によって変化しません。つまり、アンプの完全な出力は2.5Vである2つの部分で構成されています。1つは実際の測定値を実際に反映し、もう1つは基本的に一定の固有の値です。小さなギアが選択されると、この固有の値に対応する測定値は、ギア比に比例して減少します。たとえば、2.5Vが100Nに対応する場合、0.1Vの固有のオフセットとドリフトにより、100×（0.1/2.5）= 4nの誤差が生成されます。ただし、1/10ギアが選択されている場合、つまり2.5Vが10nに対応する場合、0.1Vの固有のオフセットとドリフトは10×（0.1/2.5）= 0.4nの誤差しか生成されません。ビニングが分割されていない場合、この固有のエラーは、測定されたデータ値が大きいか小さいかに関係なく変更されず、100×（0.1/2.5）= 4nであり、小さな信号の測定に役立ちません。
テストマシンの精度には相対的な精度が必要なため、この精度は異なる測定値の下で異なる許容エラーを持っています。測定値が大きい場合、許容エラー値は大きく、測定値が小さい場合は許容エラー値が小さくなります。たとえば、同じレベルの負荷値が0.5の場合、測定値が100Nの場合、エラー値は100×0.5％= 0.5n、測定値が10nの場合、エラー値は10×0.5％= 0.05nです。グレーディングの特性は、この要件と正確に一致しています。

2、材料試験機グレーディングは、センサーの要件を削減し、マシン全体の精度と信頼性を向上させることができます。これは、一部の特別な目的のテストマシンでは非常に重要です。一般的なテストマシンのサンプリング速度はそれほど高くありません。これは、毎秒約数十から数百倍の範囲です。ただし、衝突テスト、衝撃テスト、脆性材料テストなどのいくつかの特別な目的の場合、必要なサンプリングレートは非常に高く、数千から数メガバイトあたりの範囲です。グレーディングテストマシンは通常、桁が低いA/Dを選択するため、このタイプのA/Dには多くのタイプのA/Dがあり、幅広い選択肢があります。この機会に非常に適した並列変換構造を備えたA/Dのタイプがあります。非グレードのテストマシンの場合、高位置A/Dを使用するため、このタイプのA/Dは基本的に∑-△型コンバーターを使用し、このタイプのコンバーターの変換速度は比較的低く、変換率が増加すると変換精度が大幅に低下します。

3、、高速サンプリングは簡単に達成できます。これは、一部の特別な目的のテストマシンでは非常に重要です。一般的なテストマシンのサンプリング速度はそれほど高くありません。これは、毎秒約数十から数百倍の範囲です。ただし、衝突テスト、衝撃テスト、脆性材料テストなどのいくつかの特別な目的の場合、必要なサンプリングレートは非常に高く、数千から数メガバイトあたりの範囲です。グレーディングテストマシンは通常、桁が低いA/Dを選択するため、このタイプのA/Dには多くのタイプのA/Dがあり、幅広い選択肢があります。この機会に非常に適した並列変換構造を備えたA/Dのタイプがあります。非グレードのテストマシンの場合、高位置A/Dを使用するため、このタイプのA/Dは基本的に∑-△型コンバーターを使用し、このタイプのコンバーターの変換速度は比較的低く、変換率が増加すると変換精度が大幅に低下します。

これは問題のようですが、2番目の項目で議論されています。テストマシン国家標準の観点から、国家標準は相対的な精度を規定しており、それ自体が小さなギアの高解像度と大きなギアの低解像度を必要とするため、ほとんどの用途では問題ではありません。たとえば、石炭の車の重量は数トンまたは数グラムの重量を計量する必要はありませんが、金の重量は数千分の1グラムに達する必要があります。