DIC测量技术锁相环功能模块的作用？

摘要

在动态力学试验中，DIC系统经常需要和试验机、冲击设备、振动台等外部设备协同工作。如果图像采集与外部设备动作时序错位，会造成试验数据无法对应，多组重复试验之间也难以做横向对比。

DIC外部触发锁相环功能，可对接外部触发信号，DIC软件实时获取外部设备的采集频率，统一锁定第一帧图像位置，保证多次试验从固定位置启动采集，同时界面实时展示采集帧率，保障动态、重复试验的数据有效性。

一、什么是DIC锁相环功能？

很多动态试验中，DIC相机不是独立自由采集，需要跟随外部设备的动作节拍同步抓拍。外部触发锁相环：DIC系统用于和外部设备做时序对齐的功能模块。

DIC系统接入外部触发信号后，DIC软件可以实时读取、跟随外部信号的频率完成图像采集。功能支持锁定首帧图像位置，每一次重复试验都会从同一个基准位置开始记录图像；软件界面可以实时显示当前实际采集帧率，方便工程师现场判断采集状态。

二、DIC锁相环功能适用场景？

1、多组重复对比试验：同一工况下开展多轮重复测试，需要保证每一轮试验图像采集的起始基准保持一致，便于后续多组应力‑应变曲线、变形场做横向比对；

2、多设备联动动态试验：与冲击试验机、疲劳试验机、振动台联动，DIC 图像采集需要跟随外部设备输出的触发信号同步启动；

3、高速动态工况调试：现场调试阶段，需要直观查看系统实际运行帧率，确认是否满足试验的采样要求，及时识别信号丢包、采集异常；

4、时序要求严格的测试：例如循环加载、周期性疲劳试验，要求图像抓取时刻与设备载荷信号严格一一对应。

三、操作流程

1、完成硬件接线，将外部设备的触发输出信号接入 DIC 系统的触发采集接口，确认信号输出电平、接口协议相互匹配；

2、打开DIC软件，进入采集参数配置页面，开启外部触发锁相环模式；

3、接通外部设备，软件读取外部触发信号，完成频率锁相同步，建立外部设备与相机之间的时序关联；

4、开启首帧位置锁定功能，设置统一的采集起始基准，保证后续每一次试验都从该固定位置开始采集；

5、预触发试运行，观察软件界面上实时显示的采集帧率，确认无丢帧、信号中断现象；

6、正式启动试验，DIC系统跟随外部触发信号完成图像序列保存，载荷信号与图像时序保持对齐。

四、实操要点

• 接线完成后优先做信号连通性测试，若触发信号不稳定，优先排查接线、信号源输出参数，避免出现漏触发、误触发；
• 开展重复对比试验时，整个试验批次内锁相环、首帧锁定功能需要全程保持开启，不要中途修改时序配置；
• 实时显示的帧率是现场判断系统状态的重要依据，当实际帧率低于试验设定值，需要排查信号干扰、相机带宽、存储写入速度；
• 试验环境存在电磁干扰的工况，触发线缆建议使用屏蔽线缆，降低外界干扰带来的时序错乱；
• 更换外部试验设备之后，需要重新校验锁相同步，不能直接沿用之前的配置参数。

五、总结

外部触发锁相环功能模块，解决DIC测量系统与外部设备联动时的时序同步难题。通过接收外部触发频率信号，实现相机跟随外部节拍采集，锁定多次试验首帧基准位置，并实时反馈采集帧率。

在重复试验、动态冲击、疲劳循环测试中，能够有效保证图像序列与载荷信号一一对应，大幅提升多组试验数据的可对比性。