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浅聊信号趋势那些事儿


  来源: ZLG致远仪器 时间:2023-09-26 编辑:清风
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使用采集仪器采集到的信号大小形状各异,那么如何解读这些奇形怪状的信号呢?本文将介绍信号的变化趋势,让读者了解趋势,用于解读和分析各种电信号传递的信息,让你一看就懂!


随着科技日益发展壮大,越来越多的电子产品出现在市场上,那么生产厂家是如何保证上架的产品是符合规格的呢?有效且准确的手段是逐一测试产品,而在使用测量仪器测试产品时,总会产生各种各样的信号,当信号的特征符合情况,那么此产品就是通过的,其中波形的趋势分析是用于分析和评估电信号特性和性能的重要技术。本文将为读者剖析“趋势”这一技术。


波形趋势的意义


如图1所示的波形,我们可以看到这是一条方波,并具有周期性。这揭示了信号的什么信息呢?这就要说到波形的趋势。而波形趋势分析有什么现实意义呢?


首先,波形趋势分析可以揭示信号中隐藏的规律和信息,为电路设计和信息处理提供重要依据。其次,异常波形波形往往暗示着潜在的故障或问题,通过对波形的趋势分析,可以识别信号中的异常行为,进行故障检测和预警。再者,波形趋势分析可以帮助我们了解系统的工作状态和性能表现,进而对系统进行优化。最后,波形趋势分析可以提供大量的数据和统计参数用于进行数据分析、建立模型以及预测未来的趋势和行为。


综上,波形趋势分析在揭示信号特性、提供依据、故障检测、优化系统性能以及数据分析等方面具有重要的意义,为我们理解信号、优化系统和做出决策提供有力的依据。


图1 方波


波形趋势的原理


那么,趋势分析的原理是什么呢?它就是观察电信号的波形,找出其中的规律变化趋势,从而得出信号的统计参数,通过统计参数分析识别信号中的异常和故障,进而实现故障检测和预警。如图2所示为方波信号及其趋势参数。我们来了解一下趋势的各参数含义及其原理:


周期是指一个完整波形所经历的时间,用于计算信号的频率。


周期数表示一段波形中完整周期的数量,可评估信号的周期性和稳定性。


频率表示信号每秒钟完成的周期数,是周期的倒数,可测定信号的快慢和周期性。


占空比反映了周期方波信号中高电平时间和低电平时间的相对时间,用于判断脉冲信号的稳定性和工作状态。平均值表示信号在一个周期或者时间间隔内的平均数,用于评估信号的直流成分和整体水平。


直流有效值是信号在一个周期或时间间隔内的均方根值,表示信号的幅度大小。


交流有效值是信号去除直流分量后的均方根值,用于衡量信号在交流部分的振幅。


功率是信号传输或者消耗的能量速率,通过计算波形的功率可以评估信号的功率消耗和传输效率。


能耗是信号在一段时间内所消耗的能量总值,通过积分信号波形,可以计算出信号的能耗。


图2 方波的各个趋势


波形趋势的应用


既然波形趋势分析对信号分析有这么重要的意义,那么即想要分析波形信号,但是又不想自己计算趋势的各个参数该怎么办?笔者向读者推荐我司的ZDL6000示波记录仪。


ZDL6000示波记录仪,以下简称记录仪,有64路趋势通道,意味着,可以同时计算64个趋势参数。如图3所示,记录仪共支持周期、周期数、频率、占空比、平均值、直流有效值、交流有效值、功率、能耗、组合、公式共11种类型的趋势分析。


以测量光纤长度为例,信号采集卡接入光纤长度传感器的脉冲信号,并调用记录仪的趋势分析功能,对周期进行累加获得趋势,并通过线性变换得到对应以米为单位的长度。


关键词:采集仪器 信号 波形    浏览量:13986

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