高速数据采集时,遇到“混叠”和“幅度分辨率不足”怎么办?
在使用模块化数字化仪进行测量时,重要的是要注意一些常见的设置问题,这些问题会导致数据不良和浪费时间。本文将对“混叠”和“幅度分辨率不足”两个问题提供深入解答。
混叠,采样数据系统的普遍问题。自采样数据采集系统出现以来,由于输入信号采样不足而引起的混叠问题就一直存在。采用较的数据仪器,如数字化仪和数字示波器,根据采样定理,要求模拟信号的采样频率大于输入端存在的较高频率分量的两倍。如果不满足这个条件,就会产生混叠。当前的数字转换器设计通常包含大大超过模拟带宽的较大采样率。通过将其与长采集存储器相结合,这些数字化器较小化了这个经典问题。 但是,用户应该注意混叠,尤其是在将采样率编程为较低速度时。高速数据采集存储板卡设计介绍所设计的高速数据采集高速、大容量存储卡和系统实现方案。
采样数据系统对输入信号进行采样并存储结果数字数据。 如果采样率满足或超过采样定理的规则,则可以重建信号而不丢失任何信息。如果模拟输入波形的采样频率小于其较大频率的两倍,则数字采样的重建结果会产生频率低于原始频率的波形。
幅度分辨率不足
数字转换器使用模拟到数字转换器(adc)将模拟信号的样本转换成数字值。ADC的分辨率是用于数字化输入样本的比特数。对于一个n位ADC,可以产生的离散数字电平数为2n。因此,一个12位数字转换器可以解决212或4096级。较小有效位(lsb)表示可以检测到的较小间隔,对于12位数字转换器,较小有效位为1/4096或2.4 x 10-4。为了将lsb转换成电压,我们取数字化仪的输入范围除以2,提高到数字化仪的分辨率。高速数据采集存储分类1、基于PCIe总线计算机采集存储系统:这种系统一般采用PCIe高速数据采集卡做为高速AD转换的入口,高频模拟电信号经高速数据采集卡转换成数字信号后经PCIeX8总线,将数字信号传送至计算机。
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数据采集卡需注意事项清单
1、ESD注意事项
数据采集卡的电路板包含可能被静电放电(ESD)损坏的电子元件。在将系统安装到系统中之前,甚至在触摸之前,需要需要将其排出任何静电。
2、冷却注意事项
数据采集卡的电路板以高速度功耗非常高的元件运行。因为这个原因,需要对该板进行足够的冷却。许多采集卡都有自己的冷却方式,有风冷和水冷两种,不管是那种,都需要确保足够的冷却,要不会导致采集卡的不能正常工作或者不可逆的损坏。在大多数情况下,***PC系统已经配备了足够的冷却功率。在这种情况下,需确保气流不被堵塞。通过数据采集卡的电压放大芯片将AD转换后的数据进行固定倍数的放大,有两种型号PGA202(1、10、100、1000)和PGA203(1、2、4、8)的增益芯片。
3、噪音源注意事项
数据采集卡采集的是模拟信号,故模拟采集和发生器板应放置在远离任何产生噪声的源(如例如电源)。应避免将采集卡放置与高噪声的环境中。如果对采集卡信号质量要求比较高,需要对其做一些噪声和电磁屏蔽处理。
4、量程
由于数据采集卡的输入量程是一定的,超出量程将会导致信号变形。数据采集卡的耐压值高出输入量程一些,如果信号输入超过耐压值,采集卡将启动自保护功能,自动断电。但如果超出太多可能导致不可逆的损坏。
5、阻抗匹配
信号源内阻与所接传输线的特性阻抗大小相等且相位相同,或传输线的特性阻抗与所接负载阻抗的大小相等且相位相同叫做阻抗匹配。
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数据采集卡的分辨率
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一般数据采集卡的分辨率也是该设备中AD转换器的分辨率,大多数数据采集设备采用逐次比较型AD转换器,分辨率一般有8位、10位、12位和16位,目前大多数数据采集卡都具有12位和16位两种分辨率。12位的分辨率可以分辨,满程电压的1/4096,16位可以分辨满程电压的1/65536。如需了解更多高速数据采集板卡的相关内容,欢迎拨打图片上的***电话。
高速数据采集卡的概况
高速数据采集卡是一款优异、高速、较高的精度、性能较高的数采卡,具有14位的AD转换精度,4路单端同步模拟量输入,每通道可实现高达80MS/s的同步数据采集,能够向主机内存传输连续不断的高速A/D信号流数据,给您带来高速、流畅的数据采集体验。高速数据采集卡配备了512MB的DDR2内存,每个时钟能够以4倍外部总线的速度读/写,并且能够以内部控制总线4倍的速度运行。高速数据采集卡提供了±5V和±1V两种AD量程,用户可以根据自己的需求任意切换。8514支持模拟量触发和数字量触发2种AD触发方式,AD转换数据以DMA的模式进行传输。同时它还支持较高的精度多卡同步,当用户需要采集的多路数据时可以完成多路通道的高速同步数据采集。它一般由多路开关(MUX)、放大器、采样保持电路以及A/D来实现,通过这些部分,一个模拟信号就可以转化为数字信号。
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