2.2采用濾波技術提高數據采集的穩定性
計算機輔助測試係統的濾波方式有兩種,軟件濾波和硬件濾波。軟件濾波是一種普遍應用的濾波方式,它也可分為兩種,通過計算機對數據進行初次分析,通過分析得知數據的外界波動的所在位置,再通過反向消波技術來抵消掉原有波形,這種濾波方式無需改變原有的結構,且具有很強的靈活性和很廣的適用麵。另一種軟件消波可以通過長時間的記錄數據,對數據進行分析計算,最後取平均值,該方法的程序簡單,可以用在各種型號的實驗機器上,而且該方案成本低廉,適合各種實驗。缺點是該方案的準確性不高。另外,現階段計算機輔助測試係統普遍內置了A/D硬件,使用軟件消波的意義不大。而且,軟件濾波有著一定的滯後性,如果使用不當,不僅不能提高數據采集工作的穩定性,而且還會使得數據失真,所以,使用軟件濾波還需謹慎。
硬件消波是指計算機輔助測試係統通過內置的A/D硬件,對周圍環境進行主動的感知。硬件消波的速度快、靈敏度高、抗幹擾能力強,可以有效的消除水輪機工作時的外部波動的影響,提高數據采集的穩定性,具有很強的實用性。使用硬件消波的成本較高,因此該方案不適用於小型測試工作。另外,使用硬件消波需要計算機在進行輔助測試實驗前進行預計算,這會耗費相當長的一段時間,測試人員在使用時需要注意。
2.3調整實驗方案,提高數據采集的精確度
使用計算機輔助測試係統進行水輪機測試,目的是得到精準的模擬數據。如果得到數據精準度較低,實驗的意義不大。影響測試精準度的因素主要有數據響應時間誤差和A/D傳感誤差。A/D誤差由計算機測試係統的硬件決定,為了消除該誤差,測試人員在實驗前,需要進行預實驗,分析出A/D誤差的大致數值,即可大幅減輕該誤差的影響。數據響應時間誤差適應性是數據精準度的重要因素,由於計算機CPU的計算能力有限,如實驗的核心頻率過高,將導致數據延後,影響數據精準度。為了提高測試數據的精確度,必須盡量降低數據的產生速度、提高數據采集速度,使測量值盡量接近真實情況。技術人員在實驗前,要預期數據進行簡單分析,預估數據的產生速度能否在CPU的計算速度範圍之內,在實驗時要控製數據產生的速度。如果實驗過程中發現數據延後,要重新設計實驗方案,重新進行實驗。進行輔助測試時,技術人員要選擇好的數據采集軟件,以便將計算機係統的計算能力最大化。一個好的數據采集軟件,其程序應該是精練高效的、廣泛兼容的,應盡可能地壓縮、減少數據傳輸和轉換的時間,充分利用A/D傳感器的轉換速度。技術人員還可以通過設計“數據緩衝區”來減少CPU的計算負擔,通過延長實驗時間來提高實驗的精準度。
3、結語
水輪機使用計算機輔助測試係統可以精確的進行數據采集、分析,可以方便快捷的讓測試人員了解水輪機的各項性能,進行設計改進,對於水利工程有著巨大的意義。由於水輪機工作時各項參數波動較大,使用計算機輔助計算係統進行水輪機測試會使得數據的波動很大,因此需要使用合理的方式來提高數據的穩定性。
參考文獻
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