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示波器的分段存储技术

大西洋仪器网  2017-03-01 21:14   点击 552

    对于偶发性或间歇性的事件很难识别和检定,要求测试测量设备同时提供高采样率和长时间的数据捕获能力,这就要求必需在分辨率和捕获长度之间进行取舍。

   所有示波器的存储长度都是有限的。采样率越高,仪器存储器填充速度越快,数据采集的时间窗口越小;相反,在长时间周期内捕获数据一般需要以降低水平分辨率(采样率)为代价。如果想查看多个连续脉冲,那么必须提高采集的时间窗口,要让多个脉冲落在仪器提供的有限存储容量内,必须降低采样率来提高时间窗口的长度,降低采样率本身会降低水平分辨率;当然也可以扩展记录长度,在不降低采样率的情况下提高采集时间窗口,但是这种方法有其局限性,尽管存储技术不断进步,但高速采集存储器仍是一种宝贵的资源,而且很难判断多少存储容量才足够,即使拥有被认为很长的记录长度,但可能仍不能捕获最后的、可能是最关键的事件。

   在同时要求高采样率和长记录长度的应用中,增加更多的存储器并不总能解决问题,而且这种更大的采集数据带来了某些缺点:更大的采集数据提高了NVRAM 和硬盘的存储要求;更大的采集数据影响着I/O传送速率(如GPIB吞吐量);更多的记录长度提高了用户承担的成本;由于示波器要处理更多的信息,因此前后两次采集之间的不活动时间或“死区时间”提高了,导致更新速率下降。考虑到这些矛盾,您必须不断地在高采样率的需求与每条通道提供的存储长度中间做出平衡。

   基于以上问题,迫切需要优化示波器捕获信息的质量,例如怎样以足够高的水平分辨率捕获多个事件,以有效地进行分析;怎样只存储和显示必要的数据,优化存储器的使用。解决这个问题,一种流行的方法是“分段存储”方案。

   “分段存储”是示波器允许把提供的存储器分成一系列段,然后使用一次触发采集数据填充其中一段,每次采集都使用所需的采样率,通过认真定义触发条件,这种技术可以只捕获感兴趣的波形或波形段,然后将捕获的每个事件存储在拥有各自编号的存储段中。可以按捕获顺序单独查看各个存储段或帧,或分层显示多个存储段或帧的类似程度和对比结果。这种功能可以忽略不想要的波形段,从而把重点放在感兴趣的信号上,分段存储技术优化了数据采集,可以更加智能地使用有限的存储资源。

   “分段存储”的优势包括:高波形捕获速率提高了捕获偶发事件的能力;使用高采样率,保留了波形细节;捕获的脉冲之间没有漏失脉冲,保证有效利用记录长度存储器;可以迅速地以可视方式比较波形段,确定重叠的波形中是否会“伸出”异常事件。

来源:大西洋仪器网    编辑:韦文臻
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