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CDAS 数据采集和控制系统
    发布时间: 2018-11-04 08:35    
所有MATEST高端的沥青混合料测试产品Pavetest系列,全部采用CDAS数据采集和控制系统。
CDAS - 数据采集和控制系统
CDAS紧凑型数据采集和控制系统性能出众,实时控制,功能强大。

CDAS:
-  集成采集和控制功能,良好的波形保真性能,所有通道同步采样速率可达192000个采样/秒(使用64倍超采样技术);
-  极低的信号噪声,在整个动态信号输入范围分辨率为20位(无需自动测量范围调整)。
现有型号:   
    
B205    8通道CDAS –采集通道数8个 , 分辨率20位
            采样速率可达192 kHz(所有通道)
            波形平滑,64倍超采样技术
            具有通电自动校正功能
            控制轴2个
            USB或以太网通讯
B206    16通道CDAS –采集通道数16个,分辨率20位
            采样速率可达192 kHz (所有通道)
            波形平滑,64倍超采样技术  
            具有通电自动校正
            控制轴4个
            USB或以太网通讯
尺寸:100(高)x310(深)x250(宽)mm
供电:90-264 V  50/60 Hz  单相  240 W
B207    24通道CDAS – 采集通道数24个,分辨率20位
         采样速率可达192 kHz (所有通道)
         波形平滑,64倍超采样技术  
         具有通电自动校正
         控制轴数:6个
         USB或以太网通讯
B209    32通道CDAS – 采集通道数32个,分辨率20位
         采样速率可达192 kHz (所有通道)
         波形平滑,64倍超采样技术  
         具有通电自动校正
         控制轴数:8个
         USB或以太网通讯

技术优势1:高达192kHz的采集频率
MATEST-Pavetest实现64倍超采样技术的一个硬件基础就是CDAS系统高达192kHz的采集频率,相当于同行业其它竞争对手产品的几十倍,这意味着在同样的时间内,MATEST-Pavetest系统可以获取最多的数据,也就意味着更真实的表现试验的真实状态。
横坐标是测试值偏离真实值的程度;纵坐标是测试值偏离真实值的概率。例如图3就说明:经过64倍超采样技术处理的测试值有79%的概率为真实值,有21%的概率与真实值有±1%的偏离;图1说明:没有超采样技术处理的测试值只有17%的概率为真实值,全部测试值偏离真实值的概率成近似正态分布,有54%的概率偏离真实值的程度超过了±1%,数据质量远远逊色于经过64倍超采样技术处理的数据。
超采样技术的实现是通过高频率的采集达到的,即在同样的测试时间内采集更多的数据点并进行滤波和数学平均。

技术优势2:RS 485通讯协议
CDAS系统第一次在控制和数据采集系统中内置了RS 485通讯协议。这样做的意义在于利用成熟的工业总线控制,增加了设备的扩展性,轻松实现多个外围设备远程控制,抗干扰强,传输距离远。例如:通过此接口,用户可以增加其他设备完成特殊试验,连接一台循环水浴,为试验提供恒温浸水环境;或增加摄像机,拍摄整个试验过程中试件的破坏过程;或连接激光测距设备,对试件的应变进行非接

TestLab - 测试软件
在考虑了最大的灵活性而开发的TestLab试验和控制软件,满足所有层次的使用人员的经验水平。
通过使用预设好的“测试方法文件”选项,一个没有经验的操作者可以无需任何设置运行一系列国际规范的试验方法测试。
此外,一个测试“向导”设置,可预设典型的测试步骤,可以基于一个“食谱式”的方式一步一步的指导试验步骤。

最重要的是,有经验的工程师和/或研究人员不需要受所提供的测试方法文件菜单的功能和分析的限制。操作者可以克隆、修改和/或生成他(她)自己的试验方法文件,以满足用户的特殊试验研究的需求。基于Excel的数据分析提供了操作人员实施进一步分析和定制试验报告格式的灵活性。
TestLab可以实时图形显示测试结果和选择显示传感器实时数据,测试结果清晰,分析功能强大。基于CDAS的192kHz高频性能和64倍超采样功能,使软件得到市场上最高精度的数据和曲线显示,确保试验数据的精准度和有效性。
TestLab具有中文在内的多语言版本选择;TestLab是真正意义上的自定义可编程软件,并具有编程之后的试验模拟功能;可编程面板显示,可由其它PC和iPad等平板电脑调用及远程遥控。
TestLab软件包含在CDAS数据采集和控制系统中随机提供。随机提供CD光碟,包含相关的测试方法文件(与测试配置相适应)和所有传感器的校正文件。
TestLab测试软件革命性进步
在商业活动的买卖关系中,任何一个卖家都会宣称客户就是上帝,他们十分关心买家用户体验,但实际上真正付出实际行动的确是少之又少。作为有着40年从业经验的专家以及与中国用户合作了十几年之久的老朋友,Con这次拿出了足够的诚意:
革命性进步1:全中文版本的操作软件
全中文版本的操作软件,这是行业内其他进口设备制造商从来没有为中国用户做过的!而实际上,此软件为多语言版本,通过字库设置,此软件可以被转换成任何语言。
从图中可以看出:TestLab软件具有多语言选择版本,而中文版本是将全部软件界面(包括面板)全部汉化。并设计有中文字库模块,这意味着即使将来软件版本进行升级,也仅需要更新字库就可以继续实现全中文界面,操作非常简单。
革命性进步2:真正意义上的自定义可编程试验功能
TestLab软件体现了设计者极强的逻辑性、学术理论体系的完整性和控制要素的全面性,这都是Con和Alan几十年设计经验的结晶。

我们将整个软件系统分为控制、采集和分析三大主要功能,并对其重要的突破进行介绍:
试验控制
(1)试验程序设计图形化,模块化。如图4所示,用户可以定义任意多个试验步骤,在每个具体的试验步骤中,允许用户自动定义荷载大小(最大值、最小值)、时间(循环次数)、波形(如:正弦、余弦、三角波、方波)等。而且操作方法非常简单,如图x所示,仅需要鼠标进行勾选,并在方框中输入目标值即可。
(2)“变量”控制。在图6中可以看到,在加载、波形、模块转移条件目标参数的设置框右侧还有1列引用值,这就是我们称之为真正意义的自定义试验原因之一。这个引用值的意思是指其他基本数据(荷载传感器采集的力值,位移传感器采集的位移值等)进行处理后的数据,由于基本数据是时刻在变化的,所以这个引用值也是时刻在变化的,我们称之为“变量”。而进行变量控制,正是某些试验必须的,例如:AASHTO T342的动态模量试验要求用3个表面LVDT的平均值进行控制;AASHTO TP10的约束试件温度应力试验要求用2个表面LVDT的平均值进行控制等。这点是其它品牌动态试验系统的操作软件所无法实现的!
(3)温度控制。在TestLab软件中,首次加入了温度调节功能,即可以通过软件直接设置温控箱的温度,并采集和存储所有试验过程中的温度信息。该功能增加后,还意味着对于某些试验来说,可以在软件中直接展现温度和力学性能之间的关系,比如说绘制温度-应变曲线,温度-应力曲线等。

采集方式
TestLab的数据采集方式有三种:连续采集、周期采集和事件触发采集。可以说包含了所有的采集方式,而且由于CDAS系统本身具有的192kHz高频率采集功能,用户可以采集完整试验过程中任何区段任何数据量的数据,而这点是其他品牌无法达到的,其他品牌基本上只有连续采集和周期采集两种模式,这意味着可能采集很多数据分析时所不需要的数据,这些多余的数据是需要手工进行删除的,这实际为后续的分析带来很多麻烦,更重要的是增加了误删数据,选择错误数据段,得到错误结论的可能性。

分析计算
从图8中可以看出:TestLab软件允许用户在“函数与公式”功能界面下查看所有传感器的数据计算公式,所有计算指标的计算公式,并可以通过公式编辑器对原有公式进行编辑或增加自定义公式等,公式编辑器配置了三角函数、平方、开放、指数、对数等几乎所有常用的计算方法,完全可以满足用户的各种研究需求。在“计算”功能界面,用户可以任意选择软件给定的计算方法,对试验数据进行分析处理。直接在试验后通过TestLab软件得到所需要的试验结论。对于自定义试验,需要将数据导出,使用Excel等其它第三方软件进行数据处理。例如:对于单轴压缩动态模量试验中需要计算的相位角,棱柱体小梁四点弯曲梁疲劳试验需要计算的耗散能指标,实际上目前都是需要依赖第三方软件进行计算的,而TestLab软件就可以通过直接计算得到这类的结果。