高速數(shù)字化儀是一種像示波器一樣讀取電信號波形并將其捕獲為數(shù)字數(shù)據(jù)的設備。

示波器主要用于觀察波形，而數(shù)字化儀內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器，通過采樣和量化將模擬信號數(shù)字化。采集大量數(shù)據(jù)后，數(shù)字化儀會將其高速導入PC，并在PC端進行顯示和分析，因此非常適合需要高吞吐量數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理的測量。

高速數(shù)字化儀的應用

高速數(shù)字化儀是用于學術研究、檢查工業(yè)組件和電路板以及并入各種設備的機器。

1. 研究

高速數(shù)字化儀應用于大型物理實驗設備，用于以下領域的物理研究：

• 脈沖功率

• 核物理學

• 定向能

• 凝聚態(tài)

• 原子/分子/光物理學

具體設備包括加速器、核聚變反應堆、脈沖磁鐵和射電望遠鏡。

此外，它還在化學領域用于TOF-MS質(zhì)譜儀和AFM（原子力顯微鏡），以及在生物領域作為細胞分選器使用的嵌入式設備。

2. 行業(yè)

高速數(shù)字化儀還用于各種工業(yè)應用，包括：

• 汽車雷達

• 激光雷達

• 醫(yī)療設備（MRI、OCT）

• 超聲波測量設備/超聲波無損檢測設備

• 光纖傳感

• 光譜儀

• 航天

數(shù)字化儀還用于檢查下面列出的組件和電路板。

• 二極管等的檢查和測量。

• 模擬/數(shù)字混合信號的同步測量

• 超聲波測量

• 電工鋼板磁性能測量

• 渦輪葉片振動評估試驗

高速數(shù)字化儀的原理

1.概述

高速數(shù)字化儀是一種將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C等的設備。數(shù)字化儀
由 A/D 轉(zhuǎn)換器、前置放大器、存儲器和計算機的控制機制組成，可以輕松地在計算機上執(zhí)行各種處理。

設備形狀有嵌入PC等的印刷電路板、通過以太網(wǎng)等連接PC進行控制的箱狀測量儀，與示波器不同，不是獨立型。

2. 功能

高速數(shù)字化儀的特點是數(shù)據(jù)傳輸速度高達 3.5GB/s（示波器高達 5MB/s）。輸入通道數(shù)因產(chǎn)品而異，范圍從 1 個到最多 128 個。具有多個獨立通道的數(shù)字化儀具有獨立的輸入放大器和獨立的 AD 轉(zhuǎn)換器，可實現(xiàn)獨立和同步采樣。

3. 測量要素

數(shù)字化儀測量由以下基本元素組成：

• 輸入范圍：輸入電壓范圍

• 輸入阻抗

• 采樣頻率：每秒將輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的次數(shù)。

• 轉(zhuǎn)換位深度：轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號的位深度

此外，配備 FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）的數(shù)字化儀本身可以執(zhí)行各種信號處理。例如，通過使用平均器功能，可以將周期信號的積分值和積分后的平均值輸出到 PC。該平均器功能可以消除隨機噪聲成分，讓您可以對周期信號進行積分和觀察。

高速數(shù)字化儀的類型

各家制造商提供種類繁多的高速數(shù)字化儀產(chǎn)品。如上所述，它們的形狀各異，例如嵌入式板卡產(chǎn)品和盒式產(chǎn)品。

分辨率（定義零件數(shù)字化的精細程度）以位表示，大多數(shù)產(chǎn)品的分辨率為 8 到 14 位。8 位、10 位、12 位和 14 位分辨率分別表示可以區(qū)分 256、1,024、4,096 和 16,384 個零件。

此外，還需要考慮采樣頻率、是否搭載FPGA等各種因素，需要根據(jù)具體應用選擇合適的方案。