應(yīng)用例子

第一個例子（圖2）顯示了對超聲波測距儀的聲音輸出進(jìn)行的多段記錄模式采集。這個設(shè)備輸出40kHz脈沖信號，然后根據(jù)接收到回波所花的時間確定距離。這些脈沖以5個一組的方式產(chǎn)生，間隔為15μs，處理工作是在這些多個脈沖串之間的450ms“死區(qū)時間”內(nèi)進(jìn)行的的。聲音信號采用帶寬為100kHz的儀器級麥克風(fēng)拾取。圖2的左邊顯示了采集信號的一些參數(shù)設(shè)置。

圖2：用多段模式采集超聲波測距儀的40kHz聲音輸出。

每個段包含32k樣本，其中1k是觸發(fā)前樣本，31k是觸發(fā)后樣本的記錄。圖中沒有顯示出來的采樣率是7.8MS樣本/秒。最上面的軌跡是對整個采集過程的預(yù)覽，顯示了多個脈沖串和處理間隔。中間的軌跡是對5個段的放大顯示圖。每個段的開始用時間戳進(jìn)行了標(biāo)記。最下面的軌跡是采集過程中第一個脈沖的放大顯示圖。

從這張圖可以看到單個脈沖的細(xì)節(jié)。顯示這些數(shù)據(jù)的軟件可以表明段是連續(xù)的，因為它們確實存儲在內(nèi)存中，但整合了測量間距的視圖通常更加有用。通過只存儲與每次觸發(fā)相關(guān)的段，數(shù)字轉(zhuǎn)換器可以刪除3.5M個以上的數(shù)據(jù)樣本，而這些樣本本來是要在記錄死區(qū)時間的每個實例中消耗掉的。

如果兩個采集段之間的數(shù)據(jù)比較重要，那就應(yīng)該采用ABA模式，如圖3所示。在這種模式下，數(shù)據(jù)使用兩種不同的采樣率進(jìn)行記錄。ABA模式從每個輸入端產(chǎn)生兩個數(shù)據(jù)通道。主數(shù)據(jù)通道被稱為“B”通道，采用多段記錄采集模式，針對檢測到的每次觸發(fā)記錄一段數(shù)據(jù)。B通道數(shù)據(jù)采集采用選定的采樣率。每二個數(shù)據(jù)通道被稱為“A”數(shù)據(jù)通道，采用分頻的采樣時鐘連續(xù)運行，用于采集較慢的連續(xù)信號。A、B數(shù)據(jù)間的時間同步是基于采集到的時間戳完成的。結(jié)果顯示在整個運行時間內(nèi)用較慢的A采樣時鐘實現(xiàn)了完整的信號采集，同時在每次觸發(fā)事件點會產(chǎn)生以較高速率采樣的B段數(shù)據(jù)，并且對感興趣的區(qū)域提供了更多的信息。

圖3：使用雙時基ABA采集模式采集的同一超聲波脈沖。注意，下方的“A”軌跡是以較低采樣率采集的連續(xù)信號數(shù)據(jù)，上方的軌跡是以較高（B時基）采樣率采集的單個段。

圖3的最上方是整個采集的完整預(yù)覽。中間是以選定的采樣率（B采樣時鐘）記錄的單個數(shù)據(jù)段。時間戳顯示了觸發(fā)時間。最下方的軌跡是以選定采樣率的1/16采樣的連續(xù)“A”數(shù)據(jù)。注意，連續(xù)記錄顯示了在使用多段記錄模式的圖2中不是很明顯的脈沖間信息。

最后一個例子顯示了門控采集模式。這種模式允許由外部門控信號代替?zhèn)鹘y(tǒng)觸發(fā)信號來控制數(shù)據(jù)的記錄。如果門控信號滿足觸發(fā)閾值設(shè)置，數(shù)據(jù)就被記錄。因為門的寬度可能不完全匹配信號持續(xù)時間，用戶設(shè)定的前后門控區(qū)域可以被增加和采集。門控段的數(shù)量僅限于可用的采集內(nèi)存，當(dāng)使用FIFO模式時是不受限制的。

圖4提供了一個使用模擬激光信號完成的門控采集例子。門控信號標(biāo)志待觸發(fā)的激光。門控信號被施加于數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第二個通道，并且這個通道被設(shè)為觸發(fā)源。觸發(fā)閾值電平被設(shè)為150mV.最終采集到的是顯示屏上的激光脈沖和門控信號。注意，128個樣本的前后區(qū)域給門控區(qū)域增加了額外的樣本。正如前面的例子一樣，最上邊的軌跡是預(yù)覽模式，顯示了速率為10Hz的多個激勵。當(dāng)使用門控采集模式時，時間戳與門的開始和停止邊沿相關(guān)，這可以在段的縮放窗口看出來。段的持續(xù)時間等于門控時間加上前后門控區(qū)域的128個樣本。

圖4：門控模式采集模擬激光脈沖的例子，該例子表明在第二個數(shù)字轉(zhuǎn)換通道上的門控信號觸發(fā)了采集的啟動和停止，它同樣包含128個樣本的前后門控區(qū)域。

使用門控采集模式后，只需8kS的采集內(nèi)存就可以采集18個脈沖（總的持續(xù)時間等于1.8秒）。

本文小結(jié)

使用這些特殊的采集模式--多段記錄、門控采集和ABA—可以減少采集和分析低占空比信號所需的內(nèi)存。因為只是采集“顯著的事件”，所以這種方法可以提高采集的效率。一般來說，數(shù)據(jù)傳送和分析所需的時間也較短。智能采集模式有助于確保重要的事件不會被遺漏?？焖儆|發(fā)重新加載時間和優(yōu)化后的采集效率可以幫助你采集復(fù)雜的脈沖信號，即使它們以很高的事件速率產(chǎn)生。