测试知识

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18 03, 2020

混叠与抗混叠滤波

作者:|2020-03-18T17:17:27+08:00三月 18th, 2020|测试知识|暂无评论

根据采样定理,如果要数字信号重现原始采样信号,要求采样频率应大于原始信号中最高采样率的2倍。当不满足这一要求时就会发生混叠现象。 从时域上来观察,如下图所示的1Hz和9Hz信号分别用10Hz的采样率采样,1Hz的采样点与原信号比较接近,但是9Hz的采样点与原信号相差很远,反而更像1Hz的信号。 从频域上观察,当8Hz的信号经过10Hz采样后,会得到如图所示的结果,相当于8Hz的信号经过采样率一半为对称轴重叠到另外一边,造成了信号混叠。 因此在对信号进行ADC采样前,需要对高于采样率一半的信号进行滤除,这一过程就是抗混叠滤波,所使用的低通滤波器是抗混叠滤波器。

18 03, 2020

ADC与量化误差

作者:|2020-03-18T17:18:44+08:00三月 18th, 2020|测试知识|暂无评论

ADC(Analog-to-Digital Converter)承担着将模拟信号转换为数字信号的任务,是数字采集设备的关键部分。ADC位数和量程设置直接影响采集的精度。 ## ADC位数 ADC的1位可以表示0、1两个数值,N位ADC可表示2^N 个数值,在对固定的量程进行采样和数字化时,更多的位数可以获得更高的量化精度。 ## ADC位数对量化误差的影响 在量程一致的情况下ADC位数越高,采样结果的量化误差就越小,如图所示: ## [...]

18 03, 2020

数采系统常用技术参数说明

作者:|2020-03-18T17:19:09+08:00三月 18th, 2020|测试知识|暂无评论

产品的技术参数是在选购数采系统时必须了解的内容,通过技术参数表,我们可以清楚的了解该产品的各项技术指标是否满足我们的实际测试需求。 典型的技术参数表如下图所示: 在介绍技术参数前,我们最好先了解一下基本数据采集系统结构,这会对我们了解技术参数的意义有很大帮助。下图为典型的数据采集系统的结构框图: 接下来,我们将列举技术参数表中的常见参数,并解释其含义和作用。 电源 电源指设备的供电方式。 交流供电:大型的采集设备通常为交流直接供电 直流供电:一些便携式的采集设备,因为没有内置电源转换设备,需要使用直流供电,但此类设备一般会提供与笔记本电源类似的转换器。 POE(有源以太网)供电:通过网线由POE电源供电 通讯接口 [...]

18 03, 2020

频谱泄露

作者:|2020-03-18T17:19:34+08:00三月 18th, 2020|测试知识|暂无评论

频谱泄露是频谱分析的常见问题,它来源于傅里叶变换的基本原理,当非周期的信号经过傅里叶变换后就会产生泄露的现象。 泄露的产生 傅里叶变换的公式: S_x(f)=\int^{\infty}_{-\infty}{x(t)e^{-j2{\pi}ft}dt} 离散傅里叶变换公式: S_x(m\Delta{f})=\Delta{t}\sum^{\infty}_{-\infty}{x(n{\Delta}{t})e^{-j2{\pi}m{\Delta}fn{\Delta}t}} 但是在实际采集过程中只能采集一定范围内的数据,当采集到的信号是周期的整数倍时,通过在时域上重复这部分信号可以重现原始信号,但是如果采集到的信号不是周期的整数倍时,则无法重现原始信号。反映到频域中就是频谱泄露。 以正弦波为例,以整周期采样时得到的频谱是一条谱线,非整周期时该谱线的能量被“泄露”到旁边: [...]

18 03, 2020

桥式电路传感器的灵敏度计算

作者:|2020-03-18T16:50:10+08:00三月 18th, 2020|测试知识|暂无评论

桥式电路传感器仅标识了量程和输出灵敏度,第一次接触时难免会很迷惑,怎样才能直到该传感器的灵敏度呢。这里我们举例说明: 如某压力传感器标明其量程为100N, 输出灵敏度为0.2mV/V。 这种情况说明该传感器需要进行外部供电。当前供电电压为1V,被测力为100N时,该传感器的输出电压是0.2mV。 据此传感器的灵敏度就很容易得到了,即0.2/100*DV ,其中DV 为驱动电压,单位为V,最终的灵敏度单位为mV/N。

23 04, 2019

窗函数的作用与常用窗函数的选择

作者:|2020-03-18T17:12:09+08:00四月 23rd, 2019|测试知识|暂无评论

窗函数是减少泄露的有效手段之一,它通过对时域信号进行加权,将采集到的信号块由非周期信号转变为周期信号,使其满足傅里叶变换的周期性要求。 加窗的方法就是对采集到的信号进行时域加权: x_{win}(n) = x(n) * win(n) 根据傅里叶变换的性质可知,时域信号加窗,相当于信号频谱与窗函数频谱的卷积。 [...]