高采樣率/高分辨率,精確獲取動(dòng)態(tài)信號(hào)
根據(jù)奈奎斯特采樣定理,對(duì)于動(dòng)態(tài)信號(hào)的采集,至少需要用信號(hào)頻率 2 倍以上的采樣 率,才可以基本還原此信號(hào)的頻率及幅值特性。而在當(dāng)前數(shù)據(jù)采集技術(shù)下,2 倍的采樣頻 率已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足測(cè)試的需求。很多情況下,建議使用 10 倍采樣率甚至更高。原因如下:
① 較高的采樣率可以更好的還原信號(hào)時(shí)域波形,尤其針對(duì)動(dòng)態(tài)振動(dòng)信號(hào)、沖擊信號(hào)等。
② 單位時(shí)間內(nèi)采樣點(diǎn)較多,可以增加 FFT 窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù),從而提高 FFT 的譜分辨率, 獲取更高的頻域精度。
技術(shù)前瞻性—過采樣
德維創(chuàng) TRION3-18xx-Multi 板卡采用特有的過采樣技術(shù),這種設(shè)計(jì)的目的是保證高采樣和高 帶寬的前提下,進(jìn)一步增加 AD 的有效位數(shù),從而獲取信號(hào)精度、信噪比和動(dòng)態(tài)范 圍。因?yàn)閺睦碚撋现v,當(dāng)將過采樣頻率處理降低為較低采樣率時(shí),每減小一半的采樣頻率, 將會(huì)增加 0.5bit 的分辨率。因此,德維創(chuàng)可以在保持高采樣時(shí),也可以保持較高精度、信噪比、動(dòng)態(tài)范圍等測(cè)試性能。
信號(hào)同步無相差、時(shí)統(tǒng)信號(hào)一致
對(duì)于測(cè)試而言,測(cè)試信號(hào)的時(shí)域精確度和頻域準(zhǔn)確性是非常重要的前提條件。當(dāng)測(cè)試通道數(shù)≥2 時(shí),由于不同 AD 的時(shí)鐘晶振以及設(shè)備之間的同步差異,測(cè)試信號(hào)之間的同步 性是非常重要的一個(gè)指標(biāo)。例如下列試驗(yàn)需求,對(duì)于信號(hào)同步性要求很高:
① 多臺(tái)設(shè)備組網(wǎng)大系統(tǒng),需要統(tǒng)一的時(shí)統(tǒng)信號(hào)(例如點(diǎn)火),必須保證不同設(shè)備的時(shí) 鐘同步和通道間相位差極??;
② 需要測(cè)試和分析不同通道之間的相關(guān)/相關(guān)性,例如傳遞函數(shù)、頻率響應(yīng)、相關(guān)/相 干等分析,必須要保證通道間無相位延遲。
③ 功率測(cè)試,電流/電壓通道的相位差將直接影響相位角 Phi,進(jìn)而影響功率精度。
PXI/E 時(shí)鐘總線優(yōu)勢(shì):
① 并行時(shí)鐘總線,通道間相位延遲低至 10ns;
② 不同機(jī)箱之間的同步信號(hào)直接通過 SYNC 網(wǎng)線連接,同步精度優(yōu)于 60ns;
③ 時(shí)鐘引擎轉(zhuǎn)換,可接入 IRIG/GPS/1558 等外部時(shí)鐘,并引入 PXI/E 總線時(shí)鐘。