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
高速同步数据采集设备价格
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。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。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。
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。一个模拟信号首先经过预采样滤波器,对信号进行调理,然后由采样器在每个采样时刻读出一个数据。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。
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同步数据采集卡的电能质量分析方案
电能质量是指通过公用电网供给用户端的交流电能的质量。理想状态的公用电网应以恒定的频率、标准正弦波和额定电压对用户供电。同时,在三相交流系统中,各相电压和电流的幅值大小应相等、相位对称且相差120度。高速数据采集系统的广泛应用高速数据采集系统广泛应用于铁路、机械等诸多行业。但由于系统中的发电机、变压器和线路等设备非线性或不对称、负荷性质多变,加之调控手段不完善及运行操作、外来干扰和各种故障等原因,这种理想状态并不存在。因此,产生了电网运行电力设备和供用电环节中的各种问题,也就产生了电能质量的概念。
根据现象可以定义为:导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差,其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、暂时或瞬态过电压、波形畸变(谐波)、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。
对于电能质量分析,同步采集是一个首要条件,如果采用异步采集,通道间的采集时间差,会带来相位、功率等方面的误差。以三相四线的电能质量分析分例,需要分别采集三相的电压和三相的电流,以及零线电流。那么,就需要7个通道完成数据采集工作。
什么是数据采集卡呢?
简单说,高速数据采集卡就是完成传感器电压模拟信号转换成数字信号,并把数字信号传输至计算机的电路板卡。
在不同的领域,高速数据采集卡的界定有所不同,比如在机械振动领域,1MS/s采样率可以算做高速数据采集范畴;而在雷达信号处理领域,1GS/s或可归为高速数据采集范畴。一般而言,10MS/s往上的采样率可称做高速数据采集卡。
目前板卡形态的高速数据采集卡,较高的采样频率,有7GS/s、8GGS/s、10GS/s或12.5GS/s等。
典型的高速数据采集卡一般由以下几大部分组成:AFE/FEA、AD、FPGA、时钟、DDR内存、总线接口等要素。
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