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工业应用对采样率是如何要求的

发布时间:2022-06-13 06:05:18

⑴ 实际应用中ADC的采样频率一般为多少

采样频率跟分辨率没有必然的联系。实际运用中,选择AD采样频率是根据你的产品需要来的。
使用ADC一般有两种情况,一种只用于控制采样,一种是监测
作为控制时,ADC是在控制环作为反馈信号调节控制参数。这时候ADC的采样频率一般会参考控制器的输出频率,比如PWM逆变,ADC的采样频率一般会选择PWM频率的5倍以上。
作为监测时,ADC采样频率主要就是由采集信号的频率决定。工科的基本都学过奈奎斯特采样定理,采样频率必须大于信号频率的两倍,工业上为了获得较好的采样效果,提高性噪比,会将这个倍数提高到三倍以上,当然,采样频率越高,算出来的数据就越精准,价格也越贵,这个需要你综合考虑。
当然,你如果只是要采集温度啥的,那ADC的要求就很低了,一般控制器集成的ADC就能满足要求。
你提到的分辨率,这个就是根据你的采样精度来的,一般在设计一个产品是都会首先确定该产品需要满足什么标准以及产品的设计级别,到底是工业级,还是仪器级。根据这些来确定你的采样分辨率
你可以把要做的东西简单介绍一下,才能判断你到底应该使用哪种等级的ADC

⑵ 急求答案:什么是采样频率 什么是采样点数采样频率与信号频率有什么联系

1、采样频率:

也称为采样速度或者采样率,定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数,它用赫兹(Hz)来表示。

采样频率的倒数是采样周期或者叫作采样时间,它是采样之间的时间间隔。通俗的讲采样频率是指计算机每秒钟采集多少个信号样本。


2、采样点数:

是指采样的数目。


3、联系:在进行模拟/数字信号的转换过程中,当采样频率fs.max大于信号中最高频率fmax的2倍时(fs.max>2fmax),采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息,一般实际应用中保证采样频率为信号最高频率的2.56~4倍;采样定理又称奈奎斯特定理。


(2)工业应用对采样率是如何要求的扩展阅读:


1、采样定理是美国电信工程师H.奈奎斯特在1928年提出的,在数字信号处理领域中,采样定理是连续时间信号(通常称为“模拟信号”)和离散时间信号(通常称为“数字信号”)之间的基本桥梁。

该定理说明采样频率与信号频谱之间的关系,是连续信号离散化的基本依据。 它为采样率建立了一个足够的条件,该采样率允许离散采样序列从有限带宽的连续时间信号中捕获所有信息。


2、定理说明:


采样过程所应遵循的规律,又称取样定理、抽样定理。采样定理说明采样频率与信号频谱之间的关系,是连续信号离散化的基本依据。


在进行模拟/数字信号的转换过程中,当采样频率fs.max大于信号中最高频率fmax的2倍时(fs.max>2fmax),采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息,一般实际应用中保证采样频率为信号最高频率的2.56~4倍;采样定理又称奈奎斯特定理。


如果对信号的其它约束是已知的,则当不满足采样率标准时,完美重建仍然是可能的。 在某些情况下(当不满足采样率标准时),利用附加的约束允许近似重建。 这些重建的保真度可以使用Bochner定理来验证和量化。

3、发展历史:


1924年奈奎斯特(Nyquist)推导出在理想低通信道的最高码元传输速率的公式。


1928年美国电信工程师H.奈奎斯特推出采样定理,因此称为奈奎斯特采样定理。


1933年由苏联工程师科捷利尼科夫首次用公式严格地表述这一定理,因此在苏联文献中称为科捷利尼科夫采样定理。


1948年信息论的创始人C.E.香农对这一定理加以明确地说明并正式作为定理引用,因此在许多文献中又称为香农采样定理。采样定理有许多表述形式,但最基本的表述方式是时域采样定理和频域采样定理。


采样定理在数字式遥测系统、时分制遥测系统、信息处理、数字通信和采样控制理论等领域得到广泛的应用。

⑶ 实际工程测试中怎么设置采样频率

实际工程测试中怎么设置采样频率5毫秒也许是一个可以接受的数值。

在具体数据采集应用中,试错测试可能使用得最为普遍,但它既不是最快的也不是最好的确定抽样率的方法。

采用系统工程分析并通过一系列预先设计好的试验,可以帮助快速找到适合的采样率。本文以弹球开关为例,介绍选择采样率时应考虑的一些因素。

最近我问一个工程师他系统所使用的采样率是多少,他回答说:“5毫秒”。我接着问他为什么,“因为它合适,”他说道。“我们花了很多天来测试不同的采样率,只有这个最合适。”

他的系统是一个按钮开关,要求去除掉一些反弹效应。他和他的试验小组最后选择5ms作为间隔是因为在测试过程中。

采用这样的采样率既不会将一个信号错误地认为是两个信号,且由于速度快,也不会将有用的双击误认为是反弹。

5毫秒也许是一个可以接受的数值,但由于没有考虑系统其它因素,尤其是实时反应时间,我们确实无法知道这是不是最好的答案。

假设处理器过载,例如5ms采样时间造成40%过载,情况会怎样呢。

可以将采样时间间隔增加到10ms而把代码占用的CPU资源降低到20%,另外一种方法是保持采样率不变,而将控制码执行的速度降低一半。



⑷ 目前国内,试验机一般需要多少的采样频率

这个要看是静态试验机还是疲劳试验机,一般静态试验机,采样频率10Hz-20Hz已经可以了,并不是采样频率越高越好,采样频率越高,会导致有很多重复点的数据,还会导致分辨率的下降;疲劳试验机则是另外的系统,一般来说,会达到1000Hz或以上,广州广材试验机厂在这方面做的比较专业,你可以咨询一下他们。

⑸ 使用示波器时如何选择采样率

对于实时示波器来说,目前普遍采用的是实时采样方式。所谓实时采样,就是对被测的波形信号进行等间隔的一次连续的高速采样,然后根据这些连续采样的样点重构或恢复波形。在实时采样过程中,很关键的一点是要保证示波器的采样率要比被测信号的变化快很多。

那么究竟要快多少呢?可以参考数字信号处理中的奈奎斯特(Nyquist)定律。Nyquist定律说, 如果被测信号带宽是有限的,那么在对信号进行采样和量化时,如果采样率是被测信号带宽的2倍以上,就可以完全重建或恢复出信号中承载的信息而不会产生混叠。

如下图就是采样率不足导致的信号混叠,可以看到采集到的信号和原始信号相比,频率变小了很多。

无论选择了哪种采样方式,都要记住保证采样率至少是被测信号带宽的2倍以上,事实上我们更建议是3-5倍以上,这样更容易捕获的波形的异常信息。

最后一件事值得注意的是,示波器的采样率同示波器的带宽不同,当你打开多通道的时候,采样率会被每个通道平均分配。因此如果你打开了多个通道,一定要再次确认下采样率是否依然满足条件。

⑹ 数据采集卡的采样频率、增益、分辨率如何确定

首先确定前端信号参数,信号频率,信号幅值,信号最小分辨率或者说信号精度;1) 一般来讲采集卡的采样率是信号频率的5-10倍,你可以根据信号频率来定
2)增益,增益的目的就是将信号调理成最符合采集卡量程的信号,一般数据卡量程为正负10V,主要还是根据信号幅值而定
3)分辨率是指采集卡最小可分辨信号,这里取决于你前端信号的精度
看看还有什么问题吧~ 你是不是完全是软件模拟实施呢?
有问题给我邮件好了 [email protected] 我的邮箱~

⑺ 数字存储示波器的取样频率要满足什么要求

数字示波器的采样率必须大于5倍带宽,所测波形才能基本满足要求。即100MHz示波器,实时采样率必须达到500MHz。现在国产主流厂家的示波器,100MHz示波器,标注的采样率1G,其实是指单通道,如果两通道同时打开,每通道最高实时采样率是500MHz。也就是刚刚满足要求。

⑻ 无失真采样概念 采样率如何确定 不满足采样率会带来什么影响

采样频率的确定需要满足香农采样定理, 假如被采样信号的最大角频率为Wmax, 那么小于这个角频率的信号是你需要的信号, 香农采样定理要求 采样频率Ws 需要大于 2倍的Wmax,

Ws >=2Wmax

如果 小于了 那么 小于的部分会出现频率混叠, 采样所得的信号失真

⑼ 请问采样率如何选择

数码音频系统是通过将声波波形转换成一连串的二进制数据来再现原始声音的,实现这个步骤使用的设备是模/数转换器(A/D)它以每秒上万次的速率对声波进行采样,每一次采样都记录下了原始模拟声波在某一时刻的状态,称之为样本。

将一串的样本连接起来,就可以描述一段声波了,把每一秒钟所采样的数目称为采样频率或采率,单位为HZ(赫兹)。采样频率越高所能描述的声波频率就越高。 对于每个采样系统均会分配一定存储位(bit数)来表达声波的声波振幅状态,称之为采样分辩率或采样精度,每增加一个bit,表达声波振幅的状态数就翻一翻,并且增加6db的动态范围态,即6db的动态范围,一个2bit的数码音频系统表达千种状态,即12db的动态范围,以此类推。如果继续增加bit数则采样精度就将以非常快的速度提高,可以计算出16bit能够表达65536种状态,对应,96db 而20bit可以表达1048576种状态,对应120db。24bit可以表达多达16777216种状态。对应144db的动态范围,采样精度越高,声波的还原就越细腻。(注:动态范围是指声音从最弱到最强的变化范围)人耳的听觉范围通常是20HZ~20KHZ。

根据奈魁斯特(NYQUIST)采样定理,用两倍于一个正弦波的频繁率进行采样就能完全真实地还原该波形,因此一个数码录音波的休样频率直接关系到它的最高还原频率指标例如,用44.1KHZ的采样频率进行采样,则可还原最高为22.05KHZ的频率-----这个值略高于人耳的听觉极限,(注: 可录MD,例R900的取样频率为44.1KHZ并且有取样频率转换器,可将输入的32KHz/44.1KHZ/48KHZ转换为该机的标准取样频率44.1KHZ的还原频率足已记示和真实再现世界上所有人再能辩的声音了,所以CD音频的采样规格定义为16bit。44KHZ, 即使在最理想的环境下用现实生活中几乎不可能制造的高精密电子元器件真实地实现了16bit的录音,仍然会受到滤波和声特定位等问题的困扰,人们还是能察觉出一些微小的失真所以很多专业数码音频系统已经使用18bit甚至24bit 进行录音和回放了。

⑽ 哪位讲一下,采样频率,采样点的关系!

采样频率是对模拟信号进行A/D采样时,每秒钟对信号采样的点数。

比如,对1秒时间段上的模版拟连续信号采样,权采样频率为1M,就是在时间轴上每隔1us采样一个点,那么就是一共采样1M个点。

采样点数就是上面所说的,根据采样时间和采样频率就能确定采样点数。信号频率和采样频率之间需要满足奈奎斯特采样定理。

即采样频率至少是信号频率的2倍,才可能从采样后的数字信号,恢复为原来的模拟信号而保证信号原始信息不丢失。

(10)工业应用对采样率是如何要求的扩展阅读:

1933年由苏联工程师科捷利尼科夫首次用公式严格地表述这一定理,因此在苏联文献中称为科捷利尼科夫采样定理。

1948年信息论的创始人C.E.香农对这一定理加以明确地说明并正式作为定理引用,因此在许多文献中又称为香农采样定理。采样定理有许多表述形式,但最基本的表述方式是时域采样定理和频域采样定理。

采样定理在数字式遥测系统、时分制遥测系统、信息处理、数字通信和采样控制理论等领域得到广泛的应用。

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