北京魯科數(shù)據(jù)科技有限公司主營：高速數(shù)據(jù)采集

高速數(shù)據(jù)采集時(shí)，遇到“混疊”和“幅度分辨率不足”怎么辦？

在使用模塊化數(shù)字化儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)，重要的是要注意一些常見的設(shè)置問題，這些問題會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不良和浪費(fèi)時(shí)間。本文將對(duì)“混疊”和“幅度分辨率不足”兩個(gè)問題提供深入解答。

混疊，采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的普遍問題。自采樣數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)出現(xiàn)以來，由于輸入信號(hào)采樣不足而引起的混疊問題就一直存在。采用較的數(shù)據(jù)儀器，如數(shù)字化儀和數(shù)字示波器，根據(jù)采樣定理，要求模擬信號(hào)的采樣頻率大于輸入端存在的較高頻率分量的兩倍。如果不滿足這個(gè)條件，就會(huì)產(chǎn)生混疊。當(dāng)前的數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)通常包含大大超過模擬帶寬的較大采樣率。通過將其與長采集存儲(chǔ)器相結(jié)合，這些數(shù)字化器較小化了這個(gè)經(jīng)典問題。 但是，用戶應(yīng)該注意混疊，尤其是在將采樣率編程為較低速度時(shí)。

采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣并存儲(chǔ)結(jié)果數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。 如果采樣率滿足或超過采樣定理的規(guī)則，則可以重建信號(hào)而不丟失任何信息。如果模擬輸入波形的采樣頻率小于其較大頻率的兩倍，則數(shù)字采樣的重建結(jié)果會(huì)產(chǎn)生頻率低于原始頻率的波形。

幅度分辨率不足

數(shù)字轉(zhuǎn)換器使用模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)將模擬信號(hào)的樣本轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。ADC的分辨率是用于數(shù)字化輸入樣本的比特?cái)?shù)。對(duì)于一個(gè)n位ADC，可以產(chǎn)生的離散數(shù)字電平數(shù)為2n。因此，一個(gè)12位數(shù)字轉(zhuǎn)換器可以解決212或4096級(jí)。較小有效位(lsb)表示可以檢測(cè)到的較小間隔，對(duì)于12位數(shù)字轉(zhuǎn)換器，較小有效位為1/4096或2.4 x 10-4。為了將lsb轉(zhuǎn)換成電壓，我們?nèi)?shù)字化儀的輸入范圍除以2，提高到數(shù)字化儀的分辨率。

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高速數(shù)據(jù)采集板卡發(fā)展?fàn)顩r

隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,超高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)也得到了長足的發(fā)展。數(shù)字存儲(chǔ)示波器是典型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。隨著其采樣率的不斷提高,它已成為高速或超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。制造高速或超高速采樣率的數(shù)字存儲(chǔ)示波器的公司主要有Agilent，Tektronix，Nicolet和Lecroy等,數(shù)字存儲(chǔ)示波器的較高采樣率也已達(dá)到10GS/s。另外，邏輯分析儀、頻譜分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀等也屬于超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)范疇。 基于標(biāo)準(zhǔn)總線并帶有高速DSP的高速數(shù)據(jù)采集板卡產(chǎn)品非常多,技術(shù)先進(jìn)、市場主流的廠商主要有Spectrum Signal Processing，SPEC，Signatec，Acquisit ionlogic，Bluewave等公司。

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數(shù)據(jù)采集模塊跟數(shù)據(jù)采集卡有什么區(qū)別？

在遠(yuǎn)程I/O應(yīng)用場合

1、樓宇自動(dòng)化（BuildingAutomation） 樓頂水箱深度、水箱水溫、室內(nèi)煙霧探測(cè)、報(bào)警開關(guān) 2、智能交通 拿地鐵舉例：行車信號(hào)燈、二氧化碳濃度監(jiān)測(cè)、氧氣濃度監(jiān)測(cè)、煙濃度監(jiān)測(cè)、排風(fēng)扇控制 3、水處理系統(tǒng)（WaterManagementSystem） 水位控制監(jiān)測(cè)及報(bào)警、水流量監(jiān)測(cè)、水污染指數(shù)控制、水溫度監(jiān)測(cè) 4、高速公路智能系統(tǒng)（IntelligentTransportationforHighways） 車輛通過探測(cè)、通行信號(hào)燈控制 5、能源管理系統(tǒng)（PowerManagementSystem） 風(fēng)力發(fā)電站舉例、風(fēng)速監(jiān)測(cè)、風(fēng)車轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)、電壓監(jiān)測(cè)、電流監(jiān)測(cè) 6、環(huán)境監(jiān)測(cè)（EnvironmentalMonitoring） 溫度、濕度、風(fēng)速、空氣成分監(jiān)測(cè) 7、工廠自動(dòng)化（FactoryAutomation） 總之：只要是有“自然”界信息的系統(tǒng)，就會(huì)涉及到需要I/O。