㈠ 什么是脉冲
从字面上理解——脉搏的跳动产生的冲击波。脉冲的定义其实是这样的: 电压或电流的波形象心电图上的脉搏跳动的波形 但现在听到的什么电源脉冲、声脉冲……又作何解释呢——脉冲的原意被延伸出来得: 隔一段相同的时间发出的波等机械形式,学术上把脉冲定义为:在短时间内突变,随后又迅速返回其初始值的物理量。 从脉冲的定义内我们不能看出,脉冲有间隔性的特征,因此我们可以把脉冲作为一种信号。 脉冲信号的定义由此产生: 相对于连续信号在整个信号周期内短时间发生的信号,大部分信号周期内没有信号。就象人的脉搏一样。现在一般指数字信号,它已经是一个周期内有一半时间(甚至更长时间)有信号。计算机内的信号就是脉冲信号,又叫数字信号 脉冲当量 相对于每一脉冲信号的机床运动部件的位移量称为脉冲当量,又称作最小设定单位。 脉冲增量插补是行程标量插补,每次插补结束产生一个行程增量,以脉冲的方式输出。这种插补算法主要应用在开环数控系统中,在插补计算过程中不断向各坐标轴发出互相协调的进给脉冲,驱动电机运动。一个脉冲所产生的坐标轴移动量叫做脉冲当量。脉冲当量是脉冲分配的基本单位,按机床设计的加工精度选定,普通精度的机床一般取脉冲当量为:0.01mm,较精密的机床取1 或0.5 。采用脉冲增量插补算法的数控系统,其坐标轴进给速度主要受插补程序运行时间的限制,一般为1~3m/min。脉冲增量插补主要有逐点比较法、数据积分插补法等。脉冲当量影响数控机床的加工精度,它的值取得越小,加工精度越高。 脉冲信号 所谓脉冲信号表现在平面坐标上就是一条有无数断点的曲线,也就是说在周期性的一些地方点的极限不存在,比如锯齿波,也有电脑里用到的数字电路的信号,0,1 脉冲信号,也就是像脉搏跳动这样的信号,相对于直流,断续的信号,如果用水流形容,直流就是把龙头一直开着淌水,脉冲就是不停的开关龙头形成水脉冲。 你把手电打开灯亮,这是直流,你不停的开关灯亮、熄,就形成了脉冲,开关速度的快慢就是脉冲频率的高低。 脉冲电流 方向不变,强度随时间周期性改变的电流,也叫脉动电流。 有些用户的负载需要断续加电,即按照一定的时间规律,向负载加电一定的时间,然后又断电一定的时间,通断一次形成一个周期。如此反复执行,便构成脉冲电源。例如对于无极性电解电容器的老练工艺中,需要给电容器正向充电一段时间,然后放电,然后反向给电容器充电一段时间,然后放电,如此便形成正向→放电(断电)→反向→放电→正向……,如此反复。又如,线绕电阻的试验规则是:加电一段时间→断电一段时间,如此重复。以上两例已涉及正向加电时间、断电时间、反向加电时间这三种时间关系。我公司生产的脉冲电源对于这三种时间关系都是可以随机设定的,如果以秒为单位,可以从1秒-9999秒之间用拨码开关任意设定一个数。例如可以设定成正向通电600秒,断电180秒,反向通电600秒,反复一次称为一个周期。我公司生产的脉冲电源,其周期数也是可以设定,设定范围为1-9999之间任选一个数,当电源工作周期到达设定周期时,电源会自动停止工作并声光报警。 以上所述计时范围是1-9999秒,也可根据用户需要设定成1-9999分,1-9999小时,甚至1-9999天。
㈡ 简答题何为插补常用的插补算法有哪几种
数控装置根据输入的零件程序的信息,将程序段所描述的曲线的起点、终点之间的空间进行数据密化,从而形成要求的轮廓轨迹,这种“数据密化”机能就称为“插补”。
插补常用方法:
1、逐点比较法:由运动偏差产生信息,通过不断比较刀具与被加工零件轮廓之间的相对位置,决定刀具的进给。
2、数据采样法:这种方法先根据编程速度,将给定轮廓轨迹按插补周期分割为插补进给段,即用一系列首尾相连的微小线段来逼近给定曲线。
3、数字积分法:数字积分法具有运算速度快、脉冲分配均匀、易于实现多坐标联动及描绘平面各种函数曲线的特点,应用比较广泛。
(2)脉冲插值算法扩展阅读
插补分类:
1、直线插补:在此方式中,两点间的插补沿着直线的点群来逼近,沿此直线控制刀具的运动。所谓直线插补就是只能用于实际轮廓是直线的插补方式。
2、圆弧插补:圆这是一种插补方式,在此方式中,根据两端点间的插补数字信息,计算出逼近实际圆弧的点群,控制刀具沿这些点运动,加工出圆弧曲线。
参考资料
网络-插补
网络-插补运算
㈢ t'触发器计数频率问题
第一触发器耦接到第二触发器。状态纠正电路耦接到第二触发器的输出。第三触发器耦接到状态纠正电路的输出。第四触发...它可解决现有分频器的位数越多(模越大),失效频率越低的问题。每个同步环形计数器1中与分频数相对应的
传统的脉冲型流量传感器仪表系数的检定一般由容积式流量标准装置和计数器、计时器完成,如图1所示。其仪表系数定义为单位体积的流体量通过流量传感器时传感器所发出的脉冲数,单位通常为1/L(脉冲数每升)或1/m3(脉冲数每立方米)。根据文献[1>的规定,为了保证流量计仪表系数的有效性,一般应保证一次检定中流量计输出的脉冲数的相对误差绝对值不大于被检流量计重复性的1/3。由于一般计数器的计数误差为±1个脉冲,所以在检定时间间隔(图1中两控制脉冲间的时间t)内,计数器应收集足够多的脉冲数N才能达到要求的检定精度。
对于一些大口径流量传感器,由于其仪表系数一般较小(如200的涡轮流量计,其仪表系数仅为1.5L-1; 口径的涡街流量计,其仪表系数更低,仅为约0.2/L-1)。对于这样的流量计,要收集足够多的脉冲数,一要花很长的检定时间,二要有较大的检定设备(较大的标准容器)。由于种种限制,总使计数脉冲达不到要求。双时间法计数技术是目前国际上较为通用的脉冲插值技术,可以在较短的检定时间内,用较小体积的检定设备,在计数总脉冲数较小时仍能保证足够的技术精度的一种脉冲插值技术,较早应用于微型体积管流量标准装置。
我们研制的“脉冲型流量传感器检定仪”是用传统的计数器加上双时间法测量控制技术组成的双时间法检定仪。试验表明,该检定仪使用方便可靠,可以缩短检定时间,用较小的标准容器检定较大口径的流量传感器,并且比常规检定方法具有更高的技术精度。
1 双时间法计数器原理
脉冲内插技术是活塞校验装置增加流量计的输出信号分辨率,从而减小校验装置体积的一个有效途径。通常,校验流量计时为了得到足够的脉冲数,可以采取两个途径,一是提高流量计的输出信号分辨率,使有限的校验时间内得到尽可能多的脉冲数;二是增加校验装置的计量有效容积。一般,单位体积流体通过流量计所输出的脉冲数是有限的(如上述的涡轮流量计和涡街流量计),校验装置的计量有效容积也不可能做得很大。脉冲内插技术很好地解决了这个问题,它有双时间法、四时间法和锁相环回路法等几种方法可供使用。使活塞校验装置用一个“小容积”(装置有效容积)采集500个脉冲就能达到大容积校验装置采集10000个脉冲相同的精确度。
图1 仪表系数标定图
双时间法的原理如图2a所示。在流量脉冲信号周期稳定的条件下,脉冲内插数为
(1)
式中:N为计数器记录下的流量传感器信号脉冲数;N1为经双时间法或四时间法内插后的脉冲数; 为从检测开始信号到检测停止信号的时间间隔; 为从检测开始信号后第一个脉冲上升沿到检测停止信号后第一个脉冲上升沿之间整脉冲周期时间间隔。
图2 双时间法
在流量标准装置稳定性符合标准规程规定的情况下,流量脉冲信号周期可以认为是稳定的,所以用式(1)得到的脉冲内插数应该是有效的。
除了双时间法外,还可以用四时间法来确定脉冲内插数。四时间法测量4个时间t1~t4,如图2b所示,其脉冲插数为
N1=N+ (2)
本文以双时间法为例设计脉冲型流量传感器检定仪。
2 检定仪的硬件设计
脉冲型流量传感器检定仪的硬件原理框图如图3所示。
图3 双时间法流量检定仪硬件原理框图
该检定仪不采用微处理机,工作可靠性好。控制信号可以用单刀双掷开关K1选择很窄的脉冲信号,也可以选择电平信号。当用电平信号控制时,又可以用开关K2选择高电平控制或低电平控制。
当控制信号为脉冲信号时(图3中第一种控制信号),开关K1选择脉冲控制,设初始态触发器TR1的Q端输出为低电平L(假设输出高电平H也没有关系), 端输出高电平H反馈到D端。开关K2选择高电平控制或低电平控制。
㈣ spwm脉冲信号的生成方法
SPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较成熟的、使用较广泛的PWM法。冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。SPWM法就是以该结论为理论基础,用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断,使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等,通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。
所谓SPWM,就是在PWM的基础上改变了调制脉冲方式,脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列,这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。它广泛地用于直流交流逆变器等,比如高级一些的UPS就是一个例子。三相SPWM是使用SPWM模拟市电的三相输出,在变频器领域被广泛的采用。
该方法的实现有以下几种方案。
1.等面积法
该方案实际上就是SPWM法原理的直接阐释,用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替正弦波,然后计算各脉冲的宽度和间隔,并把这些数据存于微机中,通过查表的方式生成PWM信号控制开关器件的通断,以达到预期的目的.由于此方法是以SPWM控制的基本原理为出发点,可以准确地计算出各开关器件的通断时刻,其所得的的波形很接近正弦波,但其存在计算繁琐,数据占用内存大,不能实时控制的缺点。
2.硬件调制法
硬件调制法是为解决等面积法计算繁琐的缺点而提出的,其原理就是把所希望的波形作为调制信号,把接受调制的信号作为载波,通过对载波的调制得到所期望的PWM波形。通常采用等腰三角波作为载波,当调制信号波为正弦波时,所得到的就是SPWM波形。其实方法简单,可以用模拟电路构成三角波载波和正弦调制波发生电路,用比较器来确定它们的交点,在交点时刻对开关器件的通断进行控制,就可以生成SPWM波。但是,这种模拟电路结构复杂,难以实现精确的控制。
3.软件生成法
由于微机技术的发展使得用软件生成SPWM波形变得比较容易,因此,软件生成法也就应运而生。软件生成法其实就是用软件来实现调制的方法,其有两种基本算法:即自然采样法和规则采样法.
(1)自然采样法
以正弦波为调制波,等腰三角波为载波进行比较,在两个波形的自然交点时刻控制开关器件的通断,这就是自然采样法.其优点是所得SPWM波形最接近正弦波,但由于三角波与正弦波交点有任意性,脉冲中心在一个周期内不等距,从而脉宽表达式是一个超越方程,计算繁琐,难以实时控制。
(2)规则采样法
规则采样法是一种应用较广的工程实用方法,一般采用三角波作为载波。其原理就是用三角波对正弦波进行采样得到阶梯波,再以阶梯波与三角波的交点时刻控制开关器件的通断,从而实现SPWM法.当三角波只在其顶点(或底点)位置对正弦波进行采样时,由阶梯波与三角波的交点所确定的脉宽,在一个载波周期(即采样周期)内的位置是对称的,这种方法称为对称规则采样。当三角波既在其顶点又在底点时刻对正弦波进行采样时,由阶梯波与三角波的交点所确定的脉宽,在一个载波周期(此时为采样周期的两倍)内的位置一般并不对称,这种方法称为非对称规则采样。
㈤ 示波器等效模式显示,有几种显示模式
模拟和数字示波器的系统和调节控制
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2008-6-23
示波器包含四个不同的基本系统:垂直系统、水平系统、触发系统和显示系统。理解每一个系统的含义,有助于您更有效地应用示波器,完成特定的测量任务。请记住,示波器的每一个系统对精确地重构信号都大有裨益。
本小节简要描述模拟和数字示波器的基本的系统和调节控制。模拟和数字示波器的一些控制并不相同;也许您的示波器还有其他的控制,但并没有在这里提及。
示波器的前面板分为三个主要的区域,标注为垂直区、水平区和触发区。由于模式和类型(模拟或数字)不同,您的示波器也许还有其他的区域。参看图22,在阅读本小节过程中,看看您能否在图中以及在自己的示波器中找到前面板的各区域位置。当使用示波器时,为接纳输入信号,需要对以下 配置进行调整:
信号的衰减和放大值。通过控制伏特/格,可以把信号的幅度调整到期望测量范围内。
时基。通过控制秒/ 格,可以显示屏中每一水平刻度代表的时间量。
示波器触发。利用触发电平,可以稳定重复信号,或者触发单一的事件。
垂直系统和控制
波形垂直的位置和标度由垂直控制部分调控。垂直控制还能设置耦合方式和其他的信号条件,具体内容在本节的后面部分有讲解。通用垂直控制包括:
端接设备
1M 欧
50 欧
耦合方式
DC 直流
AC 交流
GND 地线
带宽限制
20 MHz
250 MHz
全带宽
位置
偏移
转置-开/关
标度
1-2-5
可变
缩放
位置和每刻度电压
垂直位置控制使您能按照需求准确地上下移动波形。调节每刻度电压值(通常记为volts/div,伏特/格),那么显示波形大小
会随之改变。较好的通用示波器可以精确显示信号电平范围大概是从4微伏到40 伏特。伏特/ 格是一个标度因数。假设分为八个主要的刻度格子,如果伏特/格设置为5伏特,则八个垂直格中的每一个都表示5伏特,那么从下到上整个屏幕可以显示40伏特。如果设置的是0.5 伏特/格,那么从下到上可以显示4伏特,依此类推。屏幕显示的最大电压是伏特/ 格乘上垂直刻度的数量。注意探头有1X 或10X,它也影响标度因数。如果示波器没有把伏特/ 格除以衰减系数,那么您自己应该留意。通常,伏特/格有可变的增益控制或精密增益控制,使显示的信号标度在数个合适的刻度内。利用这样的控制方式,方便对上升时间等的测量。
输入耦合
耦合指的是一个电路与另外一个电路中的电信号的连接方式。既然这样,那么输入耦合就指测试电路与示波器的连接。耦合方式可以设置为DC、AC或者地线。DC耦合会显示所有输入信号。而AC 耦合去除信号中的直流成分,结果是显示的波形始终以零电压为中心。图23 图解了两者的不同之处。当整个信号(振荡的电流+直接电流)大于伏特/ 格的设置时,AC 耦合非常适用。
地线
地线的设置不需要输入信号与垂直系统相连。观察地线,就可以知道屏幕中零电压的位置。如果使用的是地线输入耦合和自动触发模式,那么屏幕中就有一条表示零电压值的水平线。测试信号电压相对地的电平值的便捷方法为,把耦合从DC 转换到地,再重新转换回DC。
带宽限制
大多数示波器中存在限制示波器带宽的电路。限制带宽后,可以减少显示波形中不时出现的噪声,显示的波形会显得更为清晰。请注意,在消除噪声的同时,带宽限制同样会减少或消除高频信号成分。交替和断续显示模式模拟示波器显示多个信道时采用交替(alternate)或断续(chop)模式。(许多数字示波器可以同时表示多个信道,而不需要使用间隔和交替模式。)
交替模式轮流绘制每一通道:示波器首先完成通道1 的扫描,马上对通道2 进行扫描,接着又扫描通道1,如此循环。这一模式适用于中速到高速的信号,此时秒/ 格标度设置在0.5ms,甚至更快。断续模式是示波器前后变换着描绘信号中的一小段。变换的速度相当快,人眼难以注意到,波形看上去也是一个整体。典型地,捕获的扫描速度为1ms或者更低的慢速信号,可以采用这一模式。图24图解出两者的不同之处。有时为了得到最好的显示效果,需要在两种模式中作出选择。
水平系统和控制
示波器的水平系统与输入信号有更多的直接联系,采样速率和记录长度等需要在此设定。水平控制用来表示波形水平方向的位置和标度。通用的水平控制包括:
主时基
延迟时基
XY 模式
标度
1-2-5
可变
波形踪迹区分
记录长度
分辨率
采样速率
触发位置
缩放
捕获控制
对数字示波器,用户可以控制捕获系统如何处理信号。在阅读下面的说明时,请察看您自己的示波器的捕获选项。图25 给出的是一个捕获菜单的例子。
捕获模式
捕获模式控制如何从采样点中产生出波形点。采样点是直接从模数转换器(ADC)中得到的数字值。采样间隔指的是相邻采样点的时间。波形点指的是存储在存储区内的数字值,它将重构显示波形。相邻波形点之间的时间差用波形间隔表示。
采样间隔和波形间隔可以一致,也可以不一样。由此产生出几种不同的实际捕获模式,其中一个波形点可以由数个捕获的采样点序列构成,另外有一种捕获模式,波形点是由若干捕获产生的采样点共同构成。随后将介绍最常用的捕获模式。
捕获模式的类型
采样模式:这是最简单的捕获模式。每一个波形间隔,示波器存储一个采样点的值,并做为波形的一个点。峰值检测模式:示波器将波形间隔内采样出来的采样点,选取其中的最小值和最大值,并把这些样值当作两个相关的波形点。采用峰值检测模式的示波器以非常高的采样速率运行ADC,即便设置的时基非常慢也是如此(慢时基等效为长的波形间隔)。采样模式不能捕获发生在波形点之间的快速变化的信号(参看图26),而峰值检测模式可以捕获到。利用峰值检测,非常有效地能观察到偶尔发生的窄脉冲(如图27 所示)。
高分辨率 (Hi Res) 模式:与峰值检测一样,当ADC采样快于时基的设置要求时,高分辨率模式是获取更多信息的一种方法。对于这种模式,在一个波形点时间间隔内,采多个样值,然后算出平均值,得到一个波形点。噪声会对结果产生负面影响,而低速信号的分辨率会提高。
包络模式:包络模式与峰值检测模式类似。但是包络模式是由多次捕获得到的多个波形的最小和最大波形点,重新组合为新波形,表示波形随时间变化的最小/最大量。常常利用峰值检测模式来捕获记录,组合为包络波形。
平均值模式:对于平均值模式,在每一个波形间隔,示波器存储一个采样点,这一点与采样模式一致。随后处理方式则不同,该模式算出连续捕获得到的波形点的平均值,然后产生最后的显示波形。平均值模式在减少噪声的同时并没有损失带宽,但它处理对象是重复的信号。
捕获系统的启动和终止
数字示波器的最大优点之一是它们能够存储波形,随后再作观察。为此目的,前面板中通常都会有一个或多个按钮,用来启动和终止捕获系统,然后从容地分析波形。另外,您也许需要在一个捕获过程完成之后,或者在某设定的记录已经变为某种包络或均值波形之后,让示波器自动停止捕获。这个特性称为单次扫描或单次捕获,通常在使用其他捕获控制或者使用触发控制时,可以控制该特性。
采样
采样是为方便存储、处理和/或显示,把部分输入信号转变为许多离散电信号的过程。信号在某一时刻采样,每一个采样点的幅度与输入信号在那一时刻的幅度值相同。
采样与抓拍类似。每一个瞬间图象代表波形上某一时刻的特定点。这些瞬象按照时间顺序排列起来,就能够重构输入信号。对数字示波器而言,一组采样点在显示屏上重构波形,垂直轴代表测量幅度,而水平轴表示时间,请参看图28。
图28 中,输入波形在屏幕上呈现一串点。如果点距离很远,那么很难分辨出波形,解决方法是采用插值法连接各点。插值法利用直线或矢量连接各点。许多插值算法都可以精确显示连续的输入信号。采样控制有些数字示波器可以选择采样的方式:实时采样或者等效时间采样。在示波器的捕获控制部分可以选择捕获信号的采样方式。请注意,对于慢速的捕获信号,选择结果是没有差别的;只有当ADC采样速度不够快速,不能在一遍之内把波形点填充到记录中时,作出选择才是有意义的。
采样方式
尽管有许多不同的采样技术的实现,现在的数字示波器采用两种基本的采样方式:实时采样和等效时间采样。等效时间采样可以进一步分为两种子类:随机和顺序。每一种方式都根据测量对象的不同有各自独特的优势。
实时采样
对于频率范围在示波器最大采样速率一半以下的信号,实时采样是理想的方式。此时,通过一次“扫描”波形,示波器就能获得足够多的点重构精确的图象,如图29 所示。为数字示波器采集快速、单脉冲和瞬态信号,实时采样是唯一的方式。
为了精确数字化高频瞬态事件,必需要有足够的采样速率,数字示波器的实时采样才能很好的完成这样的任务。如图30 所示。这些事件只发生一次,必须在发生的同一时间帧内对其采样。如果采样速率不够快,高频成分可能会“混叠”为低频信号,引起显示混叠。另外,一旦波形经实时采样数字化,必需的高速存储器也带来更多的复杂性。为精确体现高频成分,涉及采样率和记录长度的概念,如果需要详细了解,请参看性能术语和应用部分的采样速率和记录长度一节。
利用插值法的实时采样。数字示波器获取被显示波形的离散样值。但是,如果信号只是由各点表示,则很难观察,特别是信号的高频部分,获取的点很少,更增加了观察的难度。为增加信号的可视性,数字示波器一般都使用插值法显示模式。
简单地说,插值法“连接各采样点”,即使信号在一个周期内仅采样几次,也能有精确的显示。对于利用插值法的实时采样,示波器在单程内只收集很少量的采样点,在间隙处利用插值法进行填充。插值法是利用一些点推算出整个波形样子的处理方法。
线性插值法在相邻样点处直接连接上直线。这种方法局限于重建直边缘的信号,比如方波。参看图31。参照图31,sin x/x 插值法利用曲线来连接样点,通用性更强。Sin x/x插值法利用数学处理,在实际样点间隔中运算出结果。这种插值法弯曲信号波形,使之产生比纯方波和脉冲更为现实的普通形状。当采样速率是系统带宽的3 到5 倍时,sin x/x 插值法是建议的插值法。
等效时间采样
在测量高频信号时,示波器可能不能在一次扫描中收集足够的样值。如图32 所示,当信号频率超过示波器采样频率的一半时,等效时间采样可以精确捕获这些信号。等效时间数字化器(采样器)利用的原理是,大多数自然产生和人为构造的对象都具有重复性。为构建重复信号的图象,在每一个重复期内,等效时间只采样采集少量的信息。象一串灯一盏一盏依次点亮那样,波形逐渐累积而成。利用这样的方式,即使信号的频率成分远远高于示波器的采样速率,也能形成精确地采样。
有两种等效时间采样的方法:随机和连续。每一种都有其优势。随机等效时间采样允许输入信号的显示先于触发点,而不需要使用延迟线。连续等效时间采样提供更大的时间分辨率和精度。两者都要求输入信号具有重复性。
随机等效时间采样。随机等效时间数字转换器(采样器)采用内部的时钟,它与输入信号和信号触发器的时钟不同步,如图33 所示。样值连续不断地获得,而且独立于触发位置,显示时则由样值和触发器的时间差决定。尽管采样在时间上是连续的,但是相对于触发器则是随机的,由此产生了“随机”等效时间采样的说法。当在示波器屏幕上显示的时候,采样点沿着波形随机地出现。
捕获和显示样值优先于触发点的性能是这种采样技术的关键优势,这样,不再需要外部的预触发信号或延迟线。取决于采样速率和延迟时间窗,随机采样可以在一次触发事件中捕获多个样值。然而,对于更快的扫描速度,捕获窗口很狭窄,数字转换器不能在每一次触发时采到样值。对于这些具有更快交换速度的地方,往往需要进行相当精确的定时测量,而连续等效时间采样可以利用额外的时间分解方法,显得非常有利。
连续等效时间采样。连续等效时间采样在每一个触发捕获一个样值,而不依赖于时间/ 格(time/div)的设置和扫描速度,如图34 所示。每发现一个触发,经过一段虽然非常短却明确的延迟,就获得样值。当发生下一次触发时,延迟增加一段小的时间增量(delta t),数字转换器则又采下一个样值。该过程重复多次,“delta t”不断增加到前一个捕获量中,直到时间窗口填满。当需要显示到示波器屏幕中的时候,样点从左到右沿着波形顺序出现。
从技术的角度,产生一个非常短非常精确的“delta t”,与准确测量与采样触发点相关的垂直和水平位置相比,前者要容易的多。精确的测量延迟使连续采样器很难控制时间间隔分辨能力。既然如此,如果采用连续采样,一旦发现触发电平,就对信号进行采样,如果没有模拟延迟线,触发点不可能得到显示,但是延迟线的存在会减少仪器的带宽。如果提供外部的预触发器,那么带宽就不会收到影响。
位置和秒/格
水平位置控制使波形在屏幕上左右准确移动。秒/格设置(通常记为sec/div,秒/ 格)可以使您选择波形描绘到屏幕上的速率(也被称为时基设置和扫描速度)。该设置是一个标度因数。如果设置为1ms,则表示水平方向每刻度表示1ms,而整个屏幕宽度代表10ms,或者10 格。改变sec/div 设置,可以看到输入信号的时间间隔作增长和缩短的变化。
垂直方向的标度是伏特/ 格,水平方向的标度是秒/ 格。水平方向改变定时关系。在各种离散设定中,可以调节水平的时间标度。
时基选择
示波器有时间基准,通常指的是主时基。许多示波器还有一种延迟时基,即基于一种扫描的时间,该扫描是在基于主时基的扫描之后经过预先确定的时间启动的(或经过触发而启动)。使用延迟时基扫描,可以更清晰地观察实例,或者是观察到在主时基扫描中不能单独看到的情况。
为了实现延迟时基,需要对时间延迟设置,还可能要使用延迟触发模式,以及其他没有在本读本中涉及的设置。参照示波器同时提供的手册,可以了解到如何使用这些特性的信息。
缩放
示波器可能有一种专门的水平放大设置,通过它,可以在屏幕上放大波形的一部分。数字存储示波器(DSO)在存储数字数据部分有对缩放的操作。
XY 模式
大多数模拟示波器有XY模式来显示输入信号,而普通的水平轴是时间基线。这种操作模式揭示了相移测量技术的这种全新领域,相移在测量技术一节中有详细讲解。
Z 轴
数字荧光示波器(DPO)具有高的显示采样密度,以及天生具有采集亮度信息的能力。通过亮度轴(Z 轴),DPO能提供第三个方向,与模拟示波器那样的实时显示很相似。观察DPO的轨迹,可以看到亮度域,即信号经常发生的地方。从这样的显示中,很容易区别基本信号形状和那些偶尔发生的瞬态信号,因为基本信号显示出来的更亮。Z轴的一个应用是,把特殊的时间信号分别置入Z轴的输入端,可以在波形中形成高亮显示的表示时间间隔的“标记”点。
XYZ 模式
有一些DPO 使用Z 输入,建立XY 显示的亮度级。既然如此,可以把DPO 采样到的瞬时数据值放到Z 的输入端,这样可以限定波形的特定部分。一旦限定采样后,这些样值又可以存储下来,结果是有亮度等级的XYZ 显示。XYZ 模式可以显示极点,这在测试无线通信设备特别适用(例如,星座图)。
触发系统和控制
示波器的触发功能可以在信号的正确点处同步水平扫描,这对表现清晰的信号特性非常重要。触发控制可以稳定重复波形,采集单脉冲波形。触发器使重复波形能够在示波器屏幕上稳定显示,实现方法是不断地显示输入信号的相同部分。可以想象,如果每一次扫描的起始都从信号的不同位置开始,那么屏幕上的图象会很混乱,如图35 所示。
模拟和数字示波器都有边缘触发的方式,边缘触发是最基本和常见的类型。模拟和数字示波器都提供触发门限,除此之外,许多数字示波器提供许多特定的触发设置,而这些设置是模拟设备所不具备的。这些触发器可以响应输入信号的不同条件,这样会使检测简化。例如,如果一个脉冲比实际应该达到的宽度要窄。若是只使用电压门限的触发器,不可能检测到这样的脉冲。高级触发控制使您可以单独关注感兴趣的地方,这样可以使示波器采样速率和记录长度得到优化。有一些示波器提供更高级的可选控制。您可以定义由脉冲幅度触发(比如矮脉冲),由时间限定(脉冲宽度、毛刺、信号压摆速率、建立/ 保持时间违规和超时),以及由逻辑状态或码型(逻辑触发方式)。为检查通信信号,有一些示波器专门设计出可供选择的触发控制方式。有些示波器也提供简化的用户界面,提供适用于各种测试的触发参数的快速配置,充分提高您的生产率。
压摆率触发。如果高频信号的响应速率比期望或需要的快,则发出易出故障的能量。响应速率触发优于传统的边缘触发,这是因为增加了时间元素,以及允许您选择触发边缘的快慢。 矮脉冲触发。利用短脉冲触发,可以采集和检查通过一个逻辑门限,但不能同时通过二个的脉冲。 毛刺触发。当数字脉冲比用户定义的时间限制短或长的时候,可以利用毛刺脉冲触发方式识别出来。即使毛刺脉冲很少,这种触发控制能使您检查出产生的原因,以及它们对其他信号的影响。 逻辑触发。如果输入通道的逻辑组合满足触发条件时,产生触发,则为逻辑触发,这特别适用于验证数字逻辑的操作。 脉冲宽度触发。利用脉冲宽度触发,您可以长时间监视信号,当脉冲的持续时间(脉冲宽度)第一次超过允许范围时,引起触发。 建立和保持触发。只有建立和保持触发才能捕获到建立和保持时间内的违例情况,使用其他模式必然会忽略掉此情况。当同步的数据信号未能满足建立和保持规格时,采用触发模式可轻松地采集到特定的信号质量和定时细节。 超时触发。利用超时触发,基于特定时滞设置触发,可以不必等到触发脉冲结束就可以产生触发事件。 通信触发。在一些示波器中可选。这样的触发适合捕获信号交替反(Alternate-Mark Inversion, AMI)、传号码元反转(Code-Mark Inversion, CMI)和不归零码(Non-Return to Zero, NRZ)的大范围变化情况。触发位置
只有数字示波器才有水平触发位置控制。触发位置控制也许就在您的示波器的水平控制部分。它实际上代表的是波形记录中触发的水平位置。变更水平触发位置,可以允许您采集触发事件以前的信号,称为预触发视图(pre-trigger viewing)。这样,可以确定触发点前面部分和后面部分所包含的可视信号的长度。
数字示波器能够处理预触发视图的原因是,不管是否接收到触发,它们一直都在处理着输入信号。稳定的数据流流过示波器;触发器很少告诉示波器把当前数据存储到存储器中。相比之下,在接收到触发以后,模拟示波器只是显示信号,即记录到CRT 上。这样,模拟示波器不能提供预触发视图的功能。只不过在垂直系统中,由延迟线提供了小量的预触发。预触发视图是一个有价值的处理故障的工具。如果有故障间歇地发生,那么可以利用触发来解决这样的问题,记录故障发生前的事件,很有可能就能找到原因。
触发电平和斜率
触发电平和斜率控制定义基本的触发点,决定波形如何显示,如图36所示。
触发电路担当比较器的工作。您选择比较器一个输入口的斜率和电平。当进入比较器的另外一个输入口的触发信号与设定值相匹配的时候,示波器产生触发。
斜率控制决定触发点是位于信号的上升沿还是下降沿。上升沿具有正斜率,而下降沿是负斜率。
电平控制决定触发点在边缘的何处发生。
大多数情况,示波器设置在由被显示信号的通道触发。一些示波器提供触发输出信号,可以成为其他仪器的触发信号。
示波器可以使用交替的触发源,而不一定是被显示信号。您应该小心谨慎,例如,避免无意之中以通道1 作触发,而实际又是显示的通道2的波形。
触发模式
触发模式决定示波器是否按照信号的条件描绘波形。通用触发模式包括正常和自动。
对于正常模式,只有当输入信号满足设置的触发点时,才进行扫描;否则(对模拟示波器而言)屏幕呈黑色或者(对数字示波器而言)冻结在上一次捕获的波形图上。由于可能不会首先看到信号,如果电平控制的调整不正确时,正常模式可能会迷失方向。
即使没有触发,自动模式也能引起示波器的扫描。如果没有信号输入,示波器中的定时器触发扫描。这使得即使信号并不引起触发,显示也总不会消失。
实践中,您可能会同时使用两种模式:采用普通模式,因为即便触发以很慢的速率发生,它也让您可以观察所感兴趣的内容;而采用自动模式,因为几乎不需要作调整。
许多示波器也包含了其他的特殊模式,适用于单个扫描、视频信号的触发,或者自动配置触发电平。
触发耦合
就象在垂直系统中选择AC或DC那样,可以为触发信号选择各种耦合方式。
除AC和DC耦合之外,您的示波器也许还有高频抑制、低频抑制和噪声抑制的触发耦合方式。这些特殊的设置对消除触发噪声很有用处,噪声的消除可以避免错误的触发。
触发释抑
有时,为了使示波器能在信号的正确部分触发并不容易。许多示波器采用专门特性,简化了任务。
触发器释抑时间是发生正确触发后的一段时间,在这段时间内,示波器不能触发。当触发源是复杂波形的时候,该特性能发挥作用,其结果是,只有在适当的触发点示波器才能触发。图37 图解出如何使用触发释抑特性来创建出有用的显示。
显示系统和控制
示波器的前面板包括的内容有显示屏、旋钮、按钮、开关,以及用来控制信号捕获和显示的指示器。本节的前面已经提及,前面板控制通常分为垂直、水平和触发几个区域。前面板还包括输入连接器。来看一看示波器显示屏。请注意屏幕中的栅格记号,这些记号形成格子线。垂直和水平线构成主刻度格。格子线通常布置为8×10的区块。示波器控制的标号(例如伏特/ 格和秒/ 格)通常参照的是主刻度。中央的水平线和垂直线上标注的标号称为小刻度,如图38 所示。许多示波器的屏幕显示的是每一个垂直刻度表示多少伏特的电压,以及每一个水平刻度表示多少秒的时间。
模拟示波器和数字示波器的显示系统很不相同。通用的控制如下:
亮亮度控制调整波形的亮度。当增加模拟示波器的扫描速度的时候,需要增加亮度级。
聚焦控制用来调整波形的锐度,轨迹旋转控制把波形定位到屏幕的水平轴上。受地球磁场的影响,示波器在不同地方有不同的准线。基于光栅和基于LCD的显示屏的数字示波器也许不需要这些控制,因为对于这些显示屏,整个显示情况是预先确定的,这与个人计算机的显示一致。与此相对,模拟示波器采用的是直接的光束或者矢量的显示。
许多DSO 和DPO 有调色板,可以选择轨迹颜色以及不同亮度级的颜色。
显示部分的其他控制包括调整栅格灯的亮度、任何屏幕信息的开关(比如菜单)。
其他示波器控制
也许您的示波器有相加波形的操作,形成新的波形显示。模拟示波器组合信号,而数字示波器通过数学运算创建新的波形。波形相减是另外一种数学操作。模拟示波器实现减法运算采用的方法是把一个通道的信号反转,然后再采用加法操作。数字示波器一般也能完成减法操作。图39 图解的是通过组合两个不同信号而创建出第三个波形。数字示波器利用内部处理器,提供许多高级数学操作:相乘、相除、积分、快速傅立叶变换,等等。
㈥ 想问网友说的snn什么意思
SNN(脉冲神经网络)——一种大数据算法,同传统的人工神经网络一样,脉冲神经网络同样分为三种拓扑结构。它们分别是前馈型脉冲神经网络(feed-forwardspikingneuralnetwork)、递归型脉冲神经网络(recurrentspikingneuralnetwork)和混合型脉冲神经网络(hybirdspikingneuralnetwork)。
1、前馈型脉冲神经网络
在多层前馈脉冲神经网络结构中,网络中的神经元是分层排列的,输入层各神经元的脉冲序列表示对具体问题输入数据的编码,并将其输入脉冲神经网络的下一层。最后一层为输出层,该层各神经元输出的脉冲序列构成网络的输出。输入层和输出层之间可以有一个或者多个隐藏层。
2、递归型脉冲神经网络
递归型神经网络不同于多层前馈神经网络和单层神经网络,网络结构中具有反馈回路,即网络中神经元的输出是以前时间步长上神经元输出的递归函数。
3、混合型脉冲神经网络
混合型脉冲神经网络即包括前馈型结构,又包含递归型结构。
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㈦ 什么是脉冲增量
这应该是一个数控术语,是一种插补形式,在数控编程中,分为绝对编程和相对编程(也就是增量),绝对指的是你所给出的所有数据都是绝对的唯一的,说X91就是X91,而增量呢,如果你第一次给X91 系统会像这个方向移动91个距离,再次给X91则会再次向这个方向移动91个距离。
㈧ 请人讲讲DSP中的采样、插值
采样是为了把模拟信号变换成数字信号,好方便数字信号处理。
插值一般是因为前面做了抽取降低数字信号速率方便dsp处理,做过抽取之后为了恢复出原信号,就必须做插值
㈨ 请问网友说的snn什么意思
SNN(脉冲神经网络)——一种大数据算法,同传统的人工神经网络一样,脉冲神经网络同样分为三种拓扑结构。它们分别是前馈型脉冲神经网络(feed-forwardspikingneuralnetwork)、递归型脉冲神经网络(recurrentspikingneuralnetwork)和混合型脉冲神经网络(hybirdspikingneuralnetwork)。
1、前馈型脉冲神经网络
在多层前馈脉冲神经网络结构中,网络中的神经元是分层排列的,输入层各神经元的脉冲序列表示对具体问题输入数据的编码,并将其输入脉冲神经网络的下一层。最后一层为输出层,该层各神经元输出的脉冲序列构成网络的输出。输入层和输出层之间可以有一个或者多个隐藏层。
2、递归型脉冲神经网络
递归型神经网络不同于多层前馈神经网络和单层神经网络,网络结构中具有反馈回路,即网络中神经元的输出是以前时间步长上神经元输出的递归函数。
3、混合型脉冲神经网络
混合型脉冲神经网络即包括前馈型结构,又包含递归型结构。
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㈩ 如何实现输入X个脉冲,输出N个脉冲
如果N不大X,比较简单,如果N虽然大于X,但不要求输出的N个脉冲间隔均匀,也简单。
如果N大于X,又要求输出的N个脉冲比较均匀,就有点复杂。
先说较简单的情况吧。
设一个变量V,初值约X/2。
每收到一个脉冲,就令V ← V+N;
每当V > X,就输出一个脉冲,且令V ← V - X。
即可。
按上述算法,如果N大于X,有可能出现刚做完V ← V - X后,依然满足V > X,就会马上再输出一个脉冲。于是脉冲的间隔就不均匀了。
如果你要想均匀,就需要根据一般的脉冲间隔,来设法安排延迟时间。这要根据实际的输入脉冲频度来具体考虑,难以规定一般方法。
上述算法的道理不难理解:
按上述算法,每输入X个脉冲,累计给V增量X*N,每输出N个脉冲,累计给V减量X*N,正好平衡。抵消后V恰好恢复原值。
给V设置初值约X/2的道理是:
既然V中每个X相当于一个输出脉冲,那么预先令V初值约X/2,也就相当于给输出预置了半个脉冲。这个效果,相当于在计算输出时“四舍五入”了。
如果不要这种“四舍五入”,只要令初值V=0即可。连续运行的宏观效果一样,只是刚开始略微迟后约相当于半个周期的时间。