美国安捷伦数据采集器的采集原理分析

　　如今，数据采集占据着非常重要的位置。它是计算机连接计算机与外部物理世界的桥梁，关于数据采集器的工作原理，你又知道多少呢？

　　假设现在对一个模拟信号x(t)每隔Δt时间采样一次。时间间隔Δt被称为采样间隔或者采样周期。它的倒数1/Δt被称为采样频率，单位是采样数/每秒。t="0",Δt,2Δt,3Δt...等等，x(t)的数值就被称为采样值。所有x(0),xΔt),x(2Δt)都是采样值。下图显示了一个模拟信号和它采样后的采样值。样间隔是Δt，注意，采样点在时域上是分散的。

　　这个数列被称为信号x(t)的数字化显示或者采样显示。注意这个数列中仅仅用下标变量编制索引，而不含有任何关于采样率(或Δt)的信息。所以如果只知道该信号的采样值，并不能知道它的采样率，缺少了时间尺度，也不可能知道信号x(t)的频率。根据采样定理，低采样频率必须是信号频率的两倍。反过来说，如果给定了采样频率，那么能够正确显示信号而不发生畸变的大频率叫做奈奎斯特频率，它是采样频率的一半。如果信号中包含频率高于奈奎斯特频率的成分，信号将在直流和奈奎斯特频率之间畸变。

　　采样率过低的结果是还原的信号的频率看上去与原始信号不同。这种信号畸变叫做混叠。出现的混频偏差是输入信号的频率和靠近的采样率整数倍的差的值。

　　通常，信号采集后都要去做适当的信号处理。这里对样本数又有一个要求，一般不能只提供一个信号周期的数据样本，希望有5-10个周期，甚至更多的样本。并且希望所提供的样本总数是整周期个数的。这里又发生一个困难，有时我们并不知道，或不确切知道被采信号的频率，因此不但采样率不一定是信号频率的整倍数，也不能保证提供整周期数的样本。所有的仅仅是一个时间序列的离散的函数x(n)和采样频率。这是测量与分析的依据。

　　真正理解了美国安捷伦数据采集器的工作原理之后，使用时更加明白如何操作可以发挥数据采集器的大功效。