調整數據采集率和濾波器以優化質地分析

數據采集率

也稱為采樣頻率，測試的數據采集速率由每秒采集的數據點數(pps)定義。通常，更高的數據采集率允許在測試期間收集更多的細節。多年來，隨著技術的改進和計算機內存的增加，可能的數據采集率有所提高。

Connect系列質構分析儀允許數據采集高達2000pps。這種更高的采集速率(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，例如松脆或高速事件，例如在粘合劑或脆性樣品的測量中。

此圖說明了提高數據采集率的示例。個曲線是真實力信號可能是什么樣子的示例（質構儀“感覺到的力”）。下面三個圖形顯示了在Exponent中使用不同數據采集速率。例如，如果選擇200pps，則質構儀每1/200秒記錄一個數據點，等于每0.005秒記錄一個數據點。使用此示例，僅在時間0、0.005、0.01和0.015秒時記錄力，這就是行看起來如此簡化的原因。隨著數據采集率的提高，每秒采集到的數據點越來越多，記錄的數據越接近于施加在稱重傳感器上的力。

測試曲線快速變化部分的細節隨著采集率的每次增加而增加。信號越復雜，捕獲數據所需的采集速率就越高，這樣就不會丟失任何事件。以下四張圖表顯示了這種效果，這些圖表取自脆皮谷物樣品的壓縮測試：

此外，使用Connect軟件，現在可以在測試期間打開和關閉數據捕獲，并且可以以不同的速率捕獲測試不同部分的數據。使用可變速率可以通過在較低重要性期間限制數據捕獲來減小文件大小。例如，粘合測試的保持力周期可能需要以低數據采集速率進行捕獲，但在測試結束時切換到2000pps以進行探針撤回是有益的。

數據過濾器

XTPlus和Connect儀器配有過濾器以調節力數據。用戶可以選擇為此濾波器的幾個不同轉角頻率。任何頻率高于所選“轉角頻率”的信號都將被移除（或“衰減”）。該截止頻率越低，噪聲降低得越多（快速的瞬態信號被濾除）。噪聲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響應時間的“麻木”，這將對快速峰值產生舍入效應。在此過程中，快速峰值和噪聲都沒有被消除；他們減少了。

對于裝有5kg稱重傳感器的儀器，推薦的濾波器為10Hz。對于所有其他容量，建議使用40Hz設置。該軟件會自動設置為在正常條件下為使用中的稱重傳感器容量選擇推薦的濾波器，但用戶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谷物樣品的示例：

可以在Exponent Connect的“參數”選項卡下的“測試配置”窗口中找到更改數據采集速率或過濾器的選項。數據采集率設置在Exponent中的相同位置，但通過轉到文件——項——用戶——雜項來訪問過濾器設置。