PowerGraph Описание PowerGraph
English ENG
Russian РУС
 Программное обеспечение  |  АЦП  |  Загрузка файлов  |  Цены  |  Конференция  |  Контакты 
Главная
Новости*

 ПО «PowerGraph»
О программе
Описание
Видеозаписи
Публикации
Применение
Сертификаты
Загрузка файлов

 Поддержка
Обновление ПО
Обучение
Конференция
Вопросы и ответы
Отправить письмо

 Аппаратура
АЦП
Мультиметры
Приборы
Хемилюминометры
Биожезл
Пульсоксиграф
Производители

 Информация
  Цены и услуги
  Контакты

 Телефон:
 +7 (495) 961-47-30
 E-Mail:
 soft@powergraph.ru

Конференция

Тема: «Частота дискретизации»
[Вернуться в "Список тем"] [Создать новую тему]
Andrey
08.08.2020
09:04
В параметрах АЦП указан термин "максимальная частота преобразования". Это, если правильно понимаю, частота дискретизации? И попутно вопрос. Возьмем для примера АЦП Е-154.
"12 бит/ 120 КГц для подключения до 8 каналов". С 12 битами понятно. 120 кГц - написано, что это максимальная частота преобразования. Здесь это для каждого канала независимо? (если речь идет о частоте дискретизации). По простому, Один загруженный канал не будет другому мешать?
uriy aculschin
08.08.2020
14:13
Структура Е154: 8 канальный коммутатор + АЦП на 120кГц

Для Е-154 120 кГц - максимальная частота при работе
на 1 канале, 2 канала 120/2=60кГц и 120/8=15кГц.
Измерения по времени в соседних каналах разнесены на величину обратную выбранной частоте дискретизации, для мах частоты это 1/120=8,33 мксек.
Andrey
08.08.2020
17:17
То есть указанная частота это частота дискретизации или все-таки это полоса пропускания? Это ведь разные понятия.
Дмитрий (PG)
09.08.2020
11:27
"Частота преобразования" и "частота дискретизации" - это почти одно и то же, но употребление этих терминов зависит от контекста. Термин "частота дискретизиции" преимущественно употребляется как АППАРАТНАЯ характеристика АЦП (микросхемы АЦП), а термин "частота преобразования" употребляется когда речь идет о цифровых сигналах, т.е. это ПРОГРАММНАЯ характеристика цифровых данных (частота аналого-цифрового преобразования).

В E-154 имеется только один АЦП и несколько входных каналов с мультиплексированием. Это означает, что в этом модуле только ОДИН реальный аппаратный канал АЦП, к которому последовательно подключается несколько входов ("программных каналов").
Поэтому при многоканальной записи "частота дискретизации" одного АЦП делится на количество переключаемых входов (программных каналов). В результате "частота преобразования" сигнала в каждом канале вычисляется путем деления аппаратной "частоты дискретизации" АЦП на количество каналов.
При 2-х канальной регистрации сигналов модулем E-154 максимальная "частота преобразования" сигналов в каждом канале составит 60 кГц, но "частота дискретизации" АЦП при этом будет равна 120 кГц.

По поводу того будут ли каналы "мешать" друг другу - ДА будут. Это называется "межканальное прохождение". При "мультиплексировании" нескольких входов на один канал АЦП наблюдается влияние (частичное наложение) сигналов друг на друга.
Есть аппаратные решения для исключения межканального прохождения, но в дешевом E-154 они не применяются.

Термин "полоса пропускания" относится к частотным фильтрам, а не к АЦП.
Поясните с чем связан этот ваш вопрос?
Возможно имелась в виду частота Найквиста/Котельникова - максимальная частота колебаний, содержащихся в цифровом сигнале? Или что-то другое?
Andrey
09.08.2020
12:23
У меня есть конкретная задача - найти ПО и соответствующее оборудование для записи непродолжительных и относительно медленных сигналов. Для меня все должно укладываться в пределах экрана без полосы промотки. Я уже покопался в ПО и понял, что можно поиграться с частотой регистрации и тогда можно уложиться в нужные пределы по времени.
Чтобы было понятнее, поясню.
Существует некоторый процесс, проходящий несколько секунд. Результатом процесса является изменяющееся напряжение. Самописец рисует на экране график, я его сохраняю в виде изображения. Затем еще один, такой же процесс - еще один график и изображение. Все это делается для сравнительного анализа графиков друг с другом.
В демо версии нет возможности посмотреть в каком виде сохраняются данные. При штатном (доступном в демо) сохранении изображения в программе сохраняется только видимая часть экрана (окна графика). Если бы можно было сохранять таким образом весь блок, было бы проще. Или, если есть возможность показать блок от начала до конца в пределах окна графика, но я такого не мог сделать.
Я пробовал собирать схему с UART и использовать 4 канала. Даже при относительно медленных сигналах были сильно заметны результаты преобразования.
По итогу вопрос, в каком виде могут сохраняться данные с того же самописца? Если это только двоичные или табличные данные, то использование платной версии программы не будет оправдано.
И по оборудованию наверное не к вам вопрос.
Но думаю, что несколько мегавыборок на канал будет гораздо лучше, чем то, что я пытался выдавить с виртуального СОМ-порта.
Дмитрий (PG)
09.08.2020
20:48
1. Никто не разрабатывает ПО и оборудование специально "для непродолжительных и медленных сигналов". Короткие записи с низкой частотой создаются соответствующими настройками программного обеспечения.
В ПО PowerGraph есть система программной синхронизации, которая позволяет регистрировать сигналы любой заданной длительности, а также "ловить" короткие сигналы, появляющиеся в неопределенные моменты времени.

2. Длительность данных, "укладывающихся в пределах экрана" зависит от 2-х параметров - от аппаратной частота преобразования сигналов и от программного масштаба графиков. Сигнал любой длительности можно "вписать в экран" за счет сжатия графика сигнала.
"Играться" надо не только с частотой регистрации, но и с масштабом шкалы времени (X).

3. Если Вы сравниваете сигналы только визуально по их изображениям (графикам), то для этого действительно достаточно демо-версии.
Ответ на вопрос "по итогу" - все программы, работающие с сигналами, сохраняют цифровые данные в двоичным и/или табличном (текстовом) формате. Без этого невозможно дальнейшее использование этих цифровых данных.
Смысл этого вопроса совершенно непонятен.

4. Выбор частоты регистрации зависит прежде всего от самого сигнала.
Бессмысленно использовать мегавыборки, если сигнал меняется медленно и монотонно. А если в сигнале присутствуют колебания, то надо определить максимальную частоту колебаний, которые Вы хотите регистрировать, и исходя из этого выбирать АЦП с необходимой максимальной частотой дискретизации.
Andrey
10.08.2020
03:32
1. Согласен, я и не думал, что кто-то станет разрабатывать подобное. Но не во всех есть самописец. Про программную синхронизацию можно подробнее.
2. Про масштаб поясните пожалуйста.
3. Я наверное слишком "мелко плаваю". Я думал о сохранении
в явном виде (блок так как я его вижу). Потому как обработка у меня чисто визуальная.
4. Я не зря упомянул про СОМ порт. Использовав 4 канала, относительно медленный график заметно разбивался, что сильно мешало. Скорость СОМ порта была 115200 kbit в сек.
Просто поясните, если не сложно, эта скорость (115200) и та частота преобразования в Е-154 (120 кГц) это примерно одного порядка величины? Не хотелось бы купить железку и увидеть то же самое на экране.

Andrey
10.08.2020
08:52
С триггерами разобрался.
Непонятно каким образом блок можно ровно поместить от начала до конца окна. Поигрался с масштабом. Ровно в окно поместить не получается. Параметры масштаба не дробятся.
Дмитрий (PG)
10.08.2020
11:22
1. Описание функций и возможностей любого программного обеспечения приводится в справочном руководстве. Без чтения справки невозможно полноценно освоить использование программного обеспечения.
Программная синхронизация описана в разделе "Регистрация данных - Синхронизация" справочного руководства ПО PowerGraph.

2. Управление масштабом шкалы X также описано в справке ПО PowerGraph в разделе "Блоки данных".

3. "Явный вид" цифровых сигналов - это численные значения, а график - это вторичный визуальный образ цифровых сигналов. Смысл использования компьютера и программного обеспечения заключается в том, чтобы автоматизировать обработку и анализ сигналов с помощью математических методов. А для сравнения сигналов "на глазок" достаточно аналоговых приборов - осциллографов и бумажных самописцев.

4. Что такое "график заметно разбивался"? Поясните.
И что конкретно "сильно мешало"?
Может быть дело не в частоте регистрации, а в рязрядности АЦП и правильном выборе диапазона измерения.

Про COM-порт - скорость передачи данных (115200 бит/сек) не имеет никакого отношения к частоте дискретизации АЦП.
АЦП может осуществлять дискретизацию сигнала на низкой частоте (например, 1 Гц и ниже), а передачу этих "редких" данных в компьютер осуществлять на высокой скорости (115200 бит/сек и выше).

Кроме того, скорость передачи по COM-порту (в бит/сек) надо делить на разрядность сигнала (в битах), чтобы получить максимально возможную частоту преобразования для данной скорости передачи.
Дмитрий (PG)
10.08.2020
11:35
Задача "ровно поместить блок от начала до конца окна" на мой взгляд лишена смысла, так как не несет никакого информативного результата, а размеры блока, окна и экрана могут меняться совершенно произвольно.
Возможно Вы не сформулировали основную задачу для сравнения сигналов "на глазок" - графическое наложение последовательных сигналов друг на друга.
Задача выравнивания размеров (масштабов) сигналов при этом является вторичной и может быть решена множеством способов и без привязки к размеру окна.

Если Вам требуется получить графический образ данных только одного блока, то это можно сделать в PowerGraph в окне Предварительного просмотра с возможностью экспорта в виде векторных (масштибируемых) изображений.
PowerGraph позволяет выводить на печать отдельные блоки данных на отдельных листах (в отдельных изображениях).
Andrey
10.08.2020
19:21
1.,2. Справку обязательно перечитаю, (без сарказма).

3. Собирается своя база таких картинок. С аналогового осциллографа такие картинки не сохранить, а на бумаге это точно не то, что нужно.
4. Использовал обычный эмулятор СОМ порта на PL2303. На ардуино собрал схему, которая отсылала в порт данные в ASCII, 4 канала.
Возможно здесь уже тормоза, но это то, что было под руками. https://prnt.sc/tx8d1z - это то, что я видел (примерно)

Сильно не пинайте за возможные дилетантские вопросы и прочее.

Для сравнения я даже не накладываю изображения друг на друга. Я их просто листаю один за другим.
У меня нет никакой математики в анализе.
До сих пор обходился простым USB осциллографом DISCO (не реклама). Там есть самописец, кнопка Старт-стоп и кнопка для помещения всего графика в растр. Только он шумный (DISCO). Аппаратно (в моем железе) время цикла всегда одно и то же. Я аппаратно же сделал синхронизацию с мышью (ЛКМ) чтобы моя железяка нажимала кнопку Старт-стоп. Курсор ставлю на кнопку на экране самописца.
Я нажимаю рукой кнопку на своей железке, запускается самописец. По окончании процесса железяка снова через ЛКМ жмакает кнопку Старт-стоп.
На экране в итоге график, через скриншотер всегда один и тот же участок сохраняется. Достаточно один раз растянуть график на весь экран и это больше не приходится делать.

Я просто хочу избавиться от этого осциллографа (слишком он шумный).
В PG доп каналы я бы мог использовать как отдельные окна с напряжением, давлением, температурой. Мне нужно подобрать железо под мои нужды. Поэтому и задал вопрос как чайник. Не окажется ли купленный Е-154 тем же самым, что я уже пытался использовать? Я про связку PL2303 и ардуино.
Дмитрий (PG)
10.08.2020
22:18
Надо выяснить причину шума. Если шум в аналоговой части вашей установки, то замена цифрового осциллографа не поможет.

Для того, чтобы "подобрать железо под нужды" необходимо четко сформулировать эти нужды - указать амплитудные и частотные характеристики ваших сигналов.

По сравнению с ардуино у E-154 заведомо выше частота преобразования и больше разрядность сигнала. Нужно ли менять ардуино на E-154 зависит только от ваших сигналов.
Andrey
11.08.2020
03:48
Моя установка шума не создает. Это ШИМ с реверсом. 0%-100%-0%.
Собран на мелкой логике с ЦАП-ами. Этот ШИМ просто открывает и закрывает электромагнитный клапан. Результат этого - выходное давление. Стоит датчик давления, выход - напряжение в пределах 5 вольт. Его изменение я и регистрирую.
Осциллограф даже с короткозамкнутым входом шумит.
На выходе все плавно, но бывают ступеньки, которые обязательно нужно фиксировать.
В DISCO нет таких тормозов, но он шумный.
А то, что я пробовал не шумит, но с тормозами.
Думаю, замена будет оправдана. И в вашей программе все-таки возможностей больше, можно заточить под себя.
Igor
17.06.2021
14:12
Вопрос по "частоте регистрации". всё таки непонятен.
При изменении значения на порядок, изменяется временной масштаб сигнала на порядок . это, как надо понимать?
Igor
17.06.2021
14:43
Могу скинуть тройку файлов , для примера.
Картина выделенного сигнала в JPG , с разным масштабом по времени.
От разных выбранных значений частоты регистрации 100,1000 и 10000 кГц.
Причём, количество точек одинаковое 1024.
АЦП L-Card Е14-440
Дмитрий (PG)
17.06.2021
23:12
Игорь, пожалуйста, сформулируйте, что конкретно Вам непонятно?

Если Вы увеличиваете частоту регистрации в 10 раз, то временной интервал между значениями уменьшается в 10 раз, а количество значений на период сигнала соответственно увеличивается в 10 раз. Очевидно, что при увеличении частоты регистрации внешний вид сигнала ("временной масштаб сигнала") будет меняться соответствующим образом.
Igor
18.06.2021
16:23
В том то и дело, что сигнал остаётся тем же самым, а масштаб меняется на порядок. Т. е., формально, как будто частота сигнала изменилась на порядок. И не понятно, где истина.)))
Возможно, сама программа начинает искажать результат при граничном значении возможности АЦП ( Для 14-440 = 400 кгц).
Это я за это время пришёл , для себя к такому объяснению...
Если да, то надо запретить в настройках произвольно изменять это значение.
Если я не прав, хотелось бы услышать Вашу версию.
Igor
18.06.2021
16:36
На вссякий случай уточню, где это. При записи блока, в меню есть пункт " Частота регистрации" и там пиши, что хочешь.

Тем не менее, благодарю за быстрое реагирование на заданный вопрос.)))
Дмитрий (PG)
18.06.2021
18:29
Игорь, к сожалению ваши объяснения не добавили ясности.

Если меняется частота регистрации, то визуальный маштаб сигнала тоже будет меняться, так как изменяется количество точек сигнала, приходящихся на единицу времени или на один период колебания.
В PowerGraph масшаб оси X устанавливается в виде соотношения точек сигнала и пикселей экрана (1:1, 1:2, 2:1, ...) Поэтому одни и те же сигналы, зарегистрированные с разной частотой регистрации, будут выглядеть по разному при одном и том же масштабе оси X (например, 1:1).

Если Вы предполагаете (совершенно необоснованно), что программа "искажает" частоту переменного сигнала, то это надо объективно проверять - открыть спектроанализатор и проверить частоту колебаний сигналов (положение максимума на спектре) зарегистрированных на разной частоте регистрации.
Или проще - измерить и сравнить время между соседними максимумами (выделить от максимума до максимума) в блоках с разной частотой регистрации.

В меню "Частота регистрации" задается желаемое значение частоты, которое действительно может быть любым. Но реальное (аппаратное) значение частоты регистрации данных отображается в свойствах блока (в информационной панели) и оно может отличаться от установленного пользователем в меню. При запуске регистрации драйвер АЦП проверяет возможность использования установленной в меню частоты и корректирует это значение в соответствии с возможностями аппаратуры.

Пожалуйста, читайте справки к программам, а не гадайте.
Igor
18.06.2021
18:53
Вы меня, всё таки, не поняли. Поэтому, я вам сразу предложил выслать тройку файлов с массивом данных для одного и того же сигнала.
Там видно, что временная разметка между точками меняется на порядок. Даже и не нужно смотреть расстояние между максиумами.)))
Про свойства блока (Я понял, вы про АЦП? )
У АЦП L-card 14-440 граничная частота - 400 кгц. Но, это при одном канале. При двух, она снизится до 200, и так далее.
При увеличеннии количества каналов в процессе работы, а это бывает очень часто, значение частоты регистрации, определённое вначале , остаётся прежним и появляется описанная мною проблемма.
К сожалению, не могу сюда прикрепить вид сигнала и различные результаты , полученные в процессе измерений.
Igor
18.06.2021
19:00
Т.е. Ещё, как бы проще. Сигнал, форма, развёртка, остаётся прежним а шкала самописца/осциллографа МЕНЯЕТСЯ!

Не знаю, как ещё это можно объяснить "на пальцах""...
Igor
18.06.2021
19:17
Ещё. Драйвер АЦП , как вы говорите, притустановке частоты АЦП вручную 100 кГц, исправно ставит в блоке частоту 100кГц, а при задании максимальных для АЦП 400 кГц и трёх каналах измерения, он установит В БЛОКЕ, неизвестно, откуда взявшуюся частоту регистрации 133 Кгц.=> соответсвенно у меня искажается масштаб по времени, а я продолжаю доверчиво обрабатывать результаты...

Вот такие нюансы. Может кому то пригодятся)))
Дмитрий (PG)
18.06.2021
20:06
Игорь, ёще раз Вам объясняю, что при изменении частоты регистрации значение интервала времени между соседними делениями шкалы X действительно меняется, так как меняется временной интервал между соседними значениями сигнала. Масштаб шкалы X в программе устанавливается как соотношение пикселов экрана и точек сигнала. Например, при масштабе "1:1" в каждом пикселе экрана по горизонтали содержится 1 значение сигнала. При изменении частоты регистрации это соотношение НЕ изменяется.

133 кГц - это максимальная частота АЦП для 3-х каналов: 400 кГц / 3.
Вы же перед этим писали, что для 2-х каналов максимальная частота будет 200 кГц (400 кГц / 2).
А поделить 400 кГц на 3 уже затруднительно?

Если произведение количества регистрируемых каналов на установленную частоту превышает максимум для одного канала, то аппаратный драйвер будет корректировать частоту регистрации данных в блоке.

Для E14-440 предельная частота регистрации рассчитывается как:
400 кГц / N (количество каналов)
Igor
18.06.2021
20:22
Дмитрий, по поводу деления частоты АЦП, мы пришли к консенсусу, можно не повторяться.

Про пиксели экрана, вообще не понял, к чему.
Предлагаю , просто взять сигнал в одном блоке и вручную поизменять частоту регистрации . И вы увидете, что это приведёт к изменению временного масштаба.
Вы можете сохранить массив данных в текстоаом формате и увидите, что точки с определёнными значениями амплитуды сигала будут соответствовать РАЗНЫМ моментам времени.

Ну, будем считать, что я для себя проблему решил.
Сейчас у нас диалог идёт, чисто "из любаи к искусству")))
Дмитрий (PG)
19.06.2021
09:15
Игорь, для того, чтобы Вас можно было понять надо формулировать свои вопросы и точно указывать названия команд.

Ваша фраза:
"... При записи блока, в меню есть пункт "Частота регистрации" и там пиши, что хочешь..."
Команда "Частота регистрации" находится в меню "Сервис" и используется для установки аппаратной частоты регистрации перед записью нового блока.
Поэтому все мои ответы относились к установке частоты при регистрации данных.

Но оказывается, что Вы имели в виду изменение частоты регистрации уже записанных данных (блоков). Но для этого используются другие команды, причем в PowerGraph есть 2 совершенно разных способа:

1. В меню "Блок" есть команда "Изменить частоту регистрации", видимо Вы использовали именно ее.
Но почему же Вы ни разу не написали правильно название этой команды или хотя бы название раздела меню - "Блок"?
Команда "Изменить частоту регистрации" в меню "Блок" действительно изменяет только численное значение временного интервала между соседними точками сигнала. Сами цифровые данные при этом никак не преобразуются, поэтому при использовании этой команды изменяется "временной масштаб" сигнала, т.е. изменяются только значения времени на шкале X.
Эта команда используется для коррекции частоты регистрации данных, если это значение неизвестно или оказалось неправильным. Эта команда имеет важное значение когда в PowerGraph импортируются данные с неизвестной частотой регистрации - текстовые или двоичные данные без значений столбца X.
Дмитрий (PG)
19.06.2021
09:24
2. Для изменения частоты регистрации (дискретизации) с сохранением частотных и временных характеристик сигналов (с сохранением "временного масштаба") требуются специальные математические методы цифровой обработки сигналов - прореживание и интерполяция.
В меню "Обработка" программы PowerGraph для этого есть 2 отдельные команды:
- Команда "Прореживание данных" - уменьшение частоты дискртизации сигналов с сохранением частотных и временных характеристик. Здесь очень важно правильно использовать антиэлайзинговые фильтры для сохранения спектрального состава прореженного сигнала.
- Команда "Интерполяция данных" - увеличене частоты дискртизации сигналов с сохранением частотных и временных характеристик. Здесь есть несколько вариантов интерполяции, т.е. дополнения данных промежуточными значениями.
igor
19.06.2021
20:21
Цитата: "...1. В меню "Блок" есть команда "Изменить частоту регистрации", видимо Вы использовали именно ее..."

Дада! Бинго! ))) Я имел ввиду именно её!

Причём и до записи и после записи её можно менять ПРОИЗВОЛЬНО!
Что и приводит к искажению результатов.
Дмитрий (PG)
20.06.2021
08:47
Нет искажения результатов, эта команда должна так работать - это ее функциональное назначение и я написал для чего это нужно.
Эта команда применяется только к записанным блоками, поэтому работает только после записи данных. "До записи" ее применять невозможно, так как данных еще нет.

Игорь, к сожалению дальнейшее обсуждение не имеет никакого смысла, так как Вы не читаете ни документацию ни ответы разработчиков программы или совсем не понимаете смысл написанного.

Очень жаль, что это обсуждение в форуме оказалось таким бесполезным и безнадежным.
[Вернуться в "Список тем"] [Создать новую тему]

Новое сообщение по теме «Частота дискретизации»

 

*Ваше имя:
Email:
*Сообщение:
   

В начало страницы  



 
 Copyright© DISoft, 2003-2021. All right reserved.