高速數(shù)據(jù)采集卡間接助力新冠疫情防治

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2020年2月25日，國產(chǎn)自主研發(fā)的飛行時間質(zhì)譜儀入選中國醫(yī)學裝備協(xié)會推薦的《新冠疫情防治急需醫(yī)學裝備目錄（第三批）》，國產(chǎn)飛行時間質(zhì)譜助力新冠炎疫情防治起到重要作用。

在快速篩查COVID-19新冠病毒中，飛行時間質(zhì)譜檢測時無需核酸提取及PCR步驟，具有準確、快速、安全、簡便和高靈敏的特點，能夠精準區(qū)別冠狀病毒肺患者和普通肺。同時采樣時只需采集血液，無需采集呼吸道標本，不僅有效保護醫(yī)護人員的安全，而且避免不同被染上的階段采樣部位可能出現(xiàn)病毒量的不足而導(dǎo)致的假陰性結(jié)果。較小有效位(lsb)表示可以檢測到的較小間隔，對于12位數(shù)字轉(zhuǎn)換器，較小有效位為1/4096或2。

飛行時間質(zhì)譜儀是通過離子在一定距離真空無場區(qū)內(nèi)按不同質(zhì)荷比以不同時間到達檢測器，從而建立質(zhì)譜圖的質(zhì)譜儀。經(jīng)典線性飛行時間質(zhì)譜儀包括離子源、飛行管、檢測器及采集記錄系統(tǒng)和真空系統(tǒng)。其中高速數(shù)據(jù)采集卡作為采集記錄系統(tǒng)的一部分，其采集精度的準確度直接關(guān)系到之后數(shù)據(jù)的準確，在整個系統(tǒng)中起到非常關(guān)鍵的作用。同時采樣時只需采集血液，無需采集呼吸道標本，不僅有效保護醫(yī)護人員的安全，而且避免不同被染上的階段采樣部位可能出現(xiàn)病毒量的不足而導(dǎo)致的假陰性結(jié)果。

高速數(shù)據(jù)采集時，遇到“混疊”和“幅度分辨率不足”怎么辦？

在使用模塊化數(shù)字化儀進行測量時，重要的是要注意一些常見的設(shè)置問題，這些問題會導(dǎo)致數(shù)據(jù)不良和浪費時間。本文將對“混疊”和“幅度分辨率不足”兩個問題提供深入解答。

混疊，采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的普遍問題。自采樣數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)出現(xiàn)以來，由于輸入信號采樣不足而引起的混疊問題就一直存在。采用較的數(shù)據(jù)儀器，如數(shù)字化儀和數(shù)字示波器，根據(jù)采樣定理，要求模擬信號的采樣頻率大于輸入端存在的較高頻率分量的兩倍。如果不滿足這個條件，就會產(chǎn)生混疊。當前的數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)計通常包含大大超過模擬帶寬的較大采樣率。通過將其與長采集存儲器相結(jié)合，這些數(shù)字化器較小化了這個經(jīng)典問題。高速數(shù)據(jù)采集卡動態(tài)魯科數(shù)據(jù)——專業(yè)高速數(shù)據(jù)采集板卡供應(yīng)商，我們?yōu)槟鷰硪韵滦畔ⅰ?但是，用戶應(yīng)該注意混疊，尤其是在將采樣率編程為較低速度時。

采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)對輸入信號進行采樣并存儲結(jié)果數(shù)字數(shù)據(jù)。 如果采樣率滿足或超過采樣定理的規(guī)則，則可以重建信號而不丟失任何信息。如果模擬輸入波形的采樣頻率小于其較大頻率的兩倍，則數(shù)字采樣的重建結(jié)果會產(chǎn)生頻率低于原始頻率的波形。

幅度分辨率不足

數(shù)字轉(zhuǎn)換器使用模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)將模擬信號的樣本轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。ADC的分辨率是用于數(shù)字化輸入樣本的比特數(shù)。對于一個n位ADC，可以產(chǎn)生的離散數(shù)字電平數(shù)為2n。因此，一個12位數(shù)字轉(zhuǎn)換器可以解決212或4096級。較小有效位(lsb)表示可以檢測到的較小間隔，對于12位數(shù)字轉(zhuǎn)換器，較小有效位為1/4096或2.4 x 10-4。超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是設(shè)計A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)存儲兩大模塊，此外，還應(yīng)兼顧后續(xù)數(shù)字信號處理部分。為了將lsb轉(zhuǎn)換成電壓，我們?nèi)?shù)字化儀的輸入范圍除以2，提高到數(shù)字化儀的分辨率。

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高速數(shù)據(jù)采集卡選項

大多數(shù)線路頻率測量是由基本的從50-400HZ頻率組成，因而一個高速數(shù)據(jù)采集卡的帶寬要求并不是很高。如果有興趣做傳導(dǎo)發(fā)射測量，那么容納達到功率基波的第40個諧波而沒有明顯失真的能力是非常有用的。這個對帶寬的要求將在20KHZ或者更高。

高速數(shù)據(jù)采集卡應(yīng)該有足夠充分的振幅分辨率來補償電源線的高階諧波，12到16bit能夠滿足。

通道數(shù)量取決于要做單端還是差分測量。差分測量進行每一次測量會結(jié)合兩個通道。對于一個單相，線路測量，四個通道能夠產(chǎn)生出兩個差分通道。對于每種相位做三個相位測量則需要6個或者更多的通道。假設(shè)三個差分電壓通道和一個單端電流通道，那么則需要9個通道。如果您想要了解更多高速數(shù)據(jù)采集板卡的知識，歡迎撥打圖片上的熱線聯(lián)系我們。由于大多數(shù)高速數(shù)據(jù)采集卡提供1到16中的二進制級數(shù)（1/2/4/8/16）個通道，你可以選擇接下來更高一級數(shù)量的通道來完成測量工作。