数字量数据采集的原理?

数字量数据采集的原理有哪些?对于这个问题我们之前也做了简单的介绍,但是发现还有很客户是不明白的。正好今天也借助这个机会为大家来讲解下。希望可以为相关人士带来好的帮助。

在计算机广泛使用的今天,数字量数据采集的重要性非常显着。它是连接计算机与外部物理世界的桥梁。获取各种类型信号的难易程度差异很大。在实际采集中,噪声也可能造成一些麻烦。在收集数据的时候,有一些基本原则需要注意,需要解决的实际问题也比较多。

 

在数字量数据采集中,假设模拟信号x(t)每Δt时间采样一次。时间间隔Δt称为采样间隔或采样周期。其倒数1/Δt称为采样频率,单位为采样数/秒。t=0、Δt、2Δt、3Δt……等,x(t)的值称为采样值。x(0)、xΔt)、x(2Δt)均为采样值。根据采样定理,蕞小采样频率要是信号频率的两倍。反之,如果给定采样频率,信号能正确显示而不失真的频率称为奈奎斯特频率,它是采样频率的一半。如果信号包含频率高于奈奎斯特频率的分量,则信号将在直流和奈奎斯特频率之间失真。

 

采样频率应该如何设置。或许可以先考虑采集卡支持的蕞大频率。但是,长时间使用高采样率可能会导致内存不足或硬盘速度太慢而无法存储数据。理论上,将采样频率设置为采集信号频率分量的2倍就足够了。工程上实际使用5~10倍,有时为了更好的还原波形,甚至更高。通常,在信号采集之后要进行适当的信号处理,例如FFT。这里还有一个对样本数量的要求。一般不能只提供一个信号周期的数据样本,希望有5到10个周期,甚至更多的样本。并且希望提供的样本总数是整个周期的数量。这里又出现了一个难点,数字量数据采集的采样信号的频率不知道或者不知道确切,所以不仅采样率不一定是信号频率的整数倍,也不能保证提供整数个周期的采样.所有只是时间序列离散函数x(n)和采样频率。这是测量和分析的依据。数据采集卡、数字量数据采集模块、数据采集仪都是数据采集工具。

 

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