電子萬能試驗機傳感器放大器頻帶太窄影響

  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。眾所周知，在我們的環境中，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，一般在放大器中設置有低通濾波器。合理的設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的范圍，就能使試驗機的測量控制性能得到極大的提。

   然而在現實中，人們往往將數據的穩定顯示看的非常重要，而忽略了數據的真實性，將濾波器的截止頻率設置的非常低。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。在日常生活中，我們常見的電子秤，數據很穩定，其原因之一就是它的頻帶很窄，干擾信號基本不能通過。這樣設計的原因是電子秤稱量的是穩態信號，對稱量的過渡過程是不關心的，而材料試驗機測量的是動態信號，它的頻譜是非常寬的，若頻帶太窄，較頻率的信號就會被衰減或濾除，從而引起失真。

   對于屈服表現為力值多次上下波動的情況，這種失真是不允許的。就萬能材料試驗機而言，筆者認為這一頻帶最小也應大于10HZ，最好達到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轉換器的頻帶寬度，以至于造成了實際的頻帶寬度小于設置頻寬。以眾多的試驗機數據采集系統選用的AD7705、AD7703、AD7701等為例。當A/D轉換器以“最輸出數據速率4KHZ”運行時，它的模擬輸入處理電路達到最大的頻帶寬度10HZ。當以試驗機最常用的100HZ的輸出數據速率工作時，其模擬輸入處理電路的實際帶寬只有0.25HZ，這會把很多的有用信號給丟失，如屈服點的力值波動等。用這樣的電路當然不能得到正確試驗結果。