高采样率/高分辨率,精确获取动态信号
根据奈奎斯特采样定理,对于动态信号的采集,至少需要用信号频率 2 倍以上的采样 率,才可以基本还原此信号的频率及幅值特性。而在当前数据采集技术下,2 倍的采样频 率已经远不能满足测试的需求。很多情况下,建议使用 10 倍采样率甚至更高。原因如下:
① 较高的采样率可以更好的还原信号时域波形,尤其针对动态振动信号、冲击信号等。
② 单位时间内采样点较多,可以增加 FFT 窗口内的数据点数,从而提高 FFT 的谱分辨率, 获取更高的频域精度。
技术前瞻性—过采样
德维创 TRION3-18xx-Multi 板卡采用特有的过采样技术,这种设计的目的是保证高采样和高 带宽的前提下,进一步增加 AD 的有效位数,从而获取信号精度、信噪比和动态范 围。因为从理论上讲,当将过采样频率处理降低为较低采样率时,每减小一半的采样频率, 将会增加 0.5bit 的分辨率。因此,德维创可以在保持高采样时,也可以保持较高精度、信噪比、动态范围等测试性能。
信号同步无相差、时统信号一致
对于测试而言,测试信号的时域精确度和频域准确性是非常重要的前提条件。当测试通道数≥2 时,由于不同 AD 的时钟晶振以及设备之间的同步差异,测试信号之间的同步 性是非常重要的一个指标。例如下列试验需求,对于信号同步性要求很高:
① 多台设备组网大系统,需要统一的时统信号(例如点火),必须保证不同设备的时 钟同步和通道间相位差极小;
② 需要测试和分析不同通道之间的相关/相关性,例如传递函数、频率响应、相关/相 干等分析,必须要保证通道间无相位延迟。
③ 功率测试,电流/电压通道的相位差将直接影响相位角 Phi,进而影响功率精度。
PXI/E 时钟总线优势:
① 并行时钟总线,通道间相位延迟低至 10ns;
② 不同机箱之间的同步信号直接通过 SYNC 网线连接,同步精度优于 60ns;
③ 时钟引擎转换,可接入 IRIG/GPS/1558 等外部时钟,并引入 PXI/E 总线时钟。