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  技術討論區   板主:meiae
 之1(5篇)
關於取樣率問題 
 
red017tw
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各位大大好,最近對於取樣問題弄得有點疑惑,還麻煩大大們解答。

 

我要擷取發電機電壓訊號,在DAQ Assistant裡需要設定Sample Rate和Sample to Read。

 

我有在板上看到某位大大說Sample Rate就是每秒鐘量測的數據且會先放在預設記憶體位址,做為暫存區,Sample to Read就是一次從暫存區讀取幾筆資料,假設Sample Rate=1K,Sample to Read=100,代表每一次讀取100筆資料,也就是1/10秒讀取一次資料。

 

我發電機最高轉速為600rpm,電壓用NI 9242擷取,我設定Sample Rate=5K,Sample to Read=500,用Write To Measurement File存成Excel,打開Excel數據為500為區間,假設量測10秒就是5000筆資料,量測20秒就是10000筆資料,量測22秒就是11000筆資料,請問這樣正確嗎?

 

依照第三段的說法,照理說我0.1秒會讀取500筆資料,還是我認知有誤?

 

我們常聽到的取樣率請問是不是Sample Rate?

 

Sample Rate和Sample to Read之間的關係是不是Sample Rate設定要大於Sample to Read兩倍以上?

 

以上麻煩了,感謝

  文章人氣: 1446 讚:0 文章日期:2018/04/12 12:18
mingyenwei

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如果是單通道的話,你的計算是沒錯的。除非你在每次讀取資料之間,做了太久的運算/顯示/存檔。那麼資料回來的時間就會意外被拉長 (不會更短),可能會導致你用度過時間除以偵測到的波形週期數目,用到了不正確的數值相除。

 

這張DAQ卡片是同步採樣的,所以如果你不只開啟1通道的話,例如開啟4通道每次回來的資料量會是4倍。確認的過程建議先開啟1通道,熟悉這方面的計算。

 

最後,是採樣率需要是目標偵測訊號的頻率2~10倍以上。如果是6000 RPM,就是100 rps。1秒鐘100轉,你要確認1轉馬達內部的Sensors會觸發幾次方波Pulse。有的馬達是設計8次,小型風扇有的設計2次。如果不考慮幾個內部Sensors這個環節,僅考慮100 rps,這100 rps就是100 Hz的方波。100Hz的方波要200~1000 Samples/s才能適當地被DAQ卡片擷取下來。否則波型會出現低頻行為(Alias effect),或是方波始終被偵測電壓不夠高不夠低。

    讚:0 文章日期:2018/04/13 03:38
jordanwu21

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同樓上大大所說

採樣率需要是目標偵測訊號的頻率2~10倍以上

此乃根據 Nyquist Theorem(奈奎斯特定理)來避免取得的訊號失真

    讚:0 文章日期:2018/04/12 19:58
red017tw

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感謝樓上兩位大大的回覆。

 

我量測的是三相交流發電機,NI 9242為3通道類比輸入+1個Neutral,我設定Sample Rate=5K,Sample to Read=500,意思是不是每0.1秒會讀取500筆資料,若是的話那我量測20秒數據是不是應該有3組各10萬筆資料?但我打開Excel是3組各1萬筆資料,請問兩者哪個才是對的?

 

我發電機最高轉速600rpm,也就是10rps,Sample Rate要設定20~100,是不是我Sample Rate設5K就不適合了?

 

Sample to Read假設設定500or1000or5000,這之間影響會很大嗎?

 

以上麻煩了,感謝

    讚:0 文章日期:2018/04/13 14:33
mingyenwei

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計算上好像沒有什麼問題。剩下要知道的是你的存檔方式是什麼,有沒有可能出現檔案相互覆蓋的情況(雖然你的情況並不像,這裡互相覆蓋指的是存10次結果10次互相覆蓋只剩下最後1次的情況,如果發生了,要選擇串接Append檔案的功能)。

 

如果是發生DAQ Overrun的情況(CPU Busy有Data沒撈回來被跳過了),那麼的確有可能會變少,但少的行為很固定整數倍數也讓人覺得奇怪。

注意看看你的程式有沒有不小心被自己的良好測試習慣意外放了 1000ms的delay,這是一個猜測。

 

但是另外想到有些版本的Excel只允許開啟65536(橫)列,在開啟10萬(橫)列的情況下可能會有些問題。

 

建議試試看把Sample to read減少一半看看反應是什麼。或是Sampling Rate與Sample to read同時降低一半,然後再用同樣的方法思考看看。

 

 

奈奎斯特定裡擔心的是無法用數位採樣的方式重現頻率偏高的類比波型。但採樣點數不應該受到(如此整數倍數)的影響。你現在的情況暫時不是這個問題。的確有些怪。

    讚:0 文章日期:2018/04/16 21:41
red017tw

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感謝mingyenwei回覆

 

下圖為儲存的程式,一個存excel,另一個存為text,動作為執行程式>按下布林按鈕開始儲存>等待需要存取的時間>再按布林按鈕結束儲存>結束程式,請問儲存的程式方面有問題嗎?

[+]放大圖片
 

 

我有試著把Sample to read減少 or Sampling Rate減少 or Sampling Rate與Sample to read同時減少,不過好像都只看Sample to read,秒數方面我是用手機來計時,所以很不準,會有誤差1~2秒,但3250那筆就怪怪的

Sample to read:250,Sampling Rate:5000,測10秒數據有3250筆

Sample to read:250,Sampling Rate:2500,測10秒數據有3250筆

Sample to read:500,Sampling Rate:5000,測10秒數據有6000筆

Sample to read:500,Sampling Rate:2500,測10秒數據有5500筆

Sample to read:100,Sampling Rate:1000,測10秒數據有1200筆

 

While迴圈我沒設delay且DAQ Assistant裡面的Acquisition Mode為N Sample,請問這樣對嗎?還是說要加delay且DAQ Assistant裡面的Acquisition Mode改為continuous Samples。

 

以上麻煩解答 感謝

    讚:0 文章日期:2018/04/18 20:00
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