北京速核电子科技有限公司主营：高速数据采集

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。

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。

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数据采集概况

在互联网行业快速发展的今天，数据采集已经被广泛应用于互联网及分布式领域，数据采集领域已经发生了重要的变化。首先，分布式控制应用场合中的智能数据采集系统在国内外已经取得了长足的发展。其次,总线兼容型数据采集插件的数量不断增大,与个人计算机兼容的数据采集系统的数量也在增加。国内外各种数据采集机先后问世，将数据采集带入了一个全新的时代。

采集卡的抗干扰问题

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高速数据采集卡可能引进噪音，主要包括来自周围电子器件的随机干扰、与激光器发射相关的电磁干扰和本底基线偏移。本底基线指激光雷达系统的暗背景测量基线，理想情形它是一条水平直线。可是在实际系统中经常观察到起点偏移，我们称本底基线偏移。这种偏移很小，但是它不稳定，它与真实的信号重叠在一起成为测量误差。为了能探测到污染分子的存在，必须很大的提高系统灵敏度，通常要把激光测量重复几千次甚至几万次以提高信噪比。同时必须尽量的减小各种干扰，包括这种基线偏移。

实验证明，减小外触发信号可以减小本底基线偏移；说明基线偏移的一个重要来源是外触发电压。其产生的原因可能是板卡设计上的缺陷，外触发信号的一部分经过分布电容耦合到了信号输入端。基线偏移的另一个重要来源是激光高压放电脉冲干扰，它很不稳定，与接线情况，地线好坏，板卡设计，温度湿度等都有关系。