Spectrum测量软件的复杂新功能

Spectrum为其强大的SBench 6软件增加了定制、自动化和插值功能。

德国格罗斯汉斯多夫--2020年12月3日。SBench 6-Professional增加了许多新功能,该软件用于控制Spectrum Instrumentation的130种不同的高性能数字化仪、55种不同的任意波形发生器和5种数字I/O产品。SBench 6为仪器控制以及数据采集、生成、显示、分析和文档提供了一个易于使用的图形界面。这些新功能,其中大部分是免费的,通过增加自动化功能以及提高软件在信号处理和测量精度方面的能力,扩大了软件的通用性。

脚本可以轻松实现自动化

对于希望以简单的方式利用SBench6进行自动操作的用户,现在可以使用脚本工具。脚本允许通过一个普通的ASCII文件来安排基本命令,该文件被SBench 6程序调用。例如,可以指示SBench 6加载特定配置、启动和停止采集、等待或循环、导出数据,甚至调用外部程序(见图1)。

图1显示了一个小的ASCII脚本文件,要求SBench 6每分钟进行10次采集,并将产生的数据直接导出到MATLAB。

图1显示了一个小的ASCII脚本文件,要求SBench 6每分钟进行10次采集,并将产生的数据直接导出到MATLAB。

通过数据插值提高测量的准确性

SBench 6-Professional软件的另一个有用的新增功能是数据插值。在数字化仪的采样率限制了测量精度的情况下,这一强大的功能可用于显著改善参数测量。基于SinX/x(有时也称为SinX)算法,SBench 6插值功能在实际采集的数据点之间以预测的方式插入样本。如果操作正确,这将产生一个具有较高有效采样率的波形,并更接近于正在分析的模拟波形。

图2.内插法 插值可以显著提高参数测量的精度和准确度

图2.内插法 插值可以显著提高参数测量的精度和准确度

当输入信号频率开始接近奈奎斯特极限(采样率的一半)时,插值的好处就会变得明显。请看图2。这里,一个振幅为1.82 V的20 MHz正弦波由一个以125 MS/s和16位分辨率采样的数字转换器采集。左边的黄色轨迹显示的是没有插值的信号,采样点由线性线连接。右边的蓝色轨迹是相同的信号,但激活了插值。两条轨迹都被垂直展开,因此您可以检查正弦波的顶部。

请注意,20 MHz的信号仍然远低于62.5 MHz的奈奎斯特极限。然而,黄色的痕迹(没有插值)已经有一个不足的采样率来精确测量信号的振幅。问题在于,在125 MS/s的情况下,正弦波的每个周期只包含大约6个采样点。激活插值功能可以有效提高采样率。在本例中,选择了10的插值因子,创建了一个每周期60个采样点的轨迹。对两条轨迹所做的峰峰值振幅(左下角)的参数测量显示,振幅精度的显著提高是可能的。
如果输入信号的频率含量不超过奈奎斯特极限,插值也可以用来改善其他参数测量(如上升和下降时间,以及频率和周期等循环测量)。

执行自定义计算

SBench 6-Professional拥有大量的数据处理工具(如FFT分析、数学函数、滤波、平均、参数测量等),现在可以通过一个新的插件选项进行补充,使用户能够创建自己的自定义计算,作为一个自编译插件,自动链接到SBench 6计算池。该插件选项包括一个SDK以及一些基于C++编程语言的示例。它允许程序员通过结合采集信号的高级计算来开发自己的插件。任何可以用标准开发方法实现的计算都是可能的。此外,系统中的任何文件(如滤波器参数、传感器校准值或参考信号)都可以在计算中加以利用。SDK还提供了与用户交互的回调功能,这样简单的对话框和其他信息,如注意事项或严重警告,就可以标记给用户。

图3. 一个用于信号反转与定制数据存储的插件示例。

图3. 一个用于信号反转与定制数据存储的插件示例。

插件选项允许用户将自己的处理功能直接集成到SBench 6程序中。结果信号可以显示,用于进一步的计算,导出或作为报告的一部分。例如,当与传感器一起使用数字化仪时,插件可以将特定的传感器校准信息嵌入到程序中。图3显示了一个典型的插件示例,其中信号被反转和存储。请注意,程序员可以使用整数或双值、组合框、字符串或复选框来定义计算配置.编程自定义计算例程可以将SBench 6软件变成一个强大的特定应用工具。一旦程序开发完成,所产生的插件文件可以通过任何SBench 6专业版许可证自由地发布给终端用户。

计算单值

作为SBench 6增强的测量功能的一部分,现在新的公式功能也可以计算单个数值。这些值可以从光标信息、源信号的任何样本甚至从其他计算结果中计算出来。
为了增加处理的灵活性,在使用程序的函数生成器功能创建新的波形时,甚至可以访问 "单值 "并将其纳入公式。其结果是一个波形创建工具,让您可以使用已记录或加载的信号、大量的数学运算和单一值来创建波形。

通过输入通道预览检测超出范围的信号。
为了使数字转换器的输入范围的设置更加快速和简单,SBench 6-Professional中增加了一个输入通道预览窗口。该窗口的工作原理是以低采样率连续监测输入信号,然后用条形图显示其关键信号特征。输入通道预览窗口显示了每个活动通道的信号当前的最小值、最大值和平均值。然后用颜色编码(绿色、红色和黄色)突出显示信号在范围内和范围外,或输入范围改变的状态。用户可以立即了解每个通道的状况,当需要改变其增益或偏移量的设置时,就会立即显现出来。

免费提供给所有SBench6-专业用户。
除了用于定制计算的插件工具是一个选项外,已经使用SBench 6-Professional的客户可以免费使用新功能(脚本、单值公式、输入通道预览和插值)。这些功能以及该程序最近增加的其他功能,如基于FFT的功率谱密度测量,只需直接从Spectrum Instrumentation网站(www.spectrum-instrumentation.com).下载最新版本的软件即可获得。任何希望测试该程序功能的人也可以免费试用SBench 6-Professional版本。该程序以模拟硬件运行,让用户充分了解其运行方式。该网站还提供了一系列新的 "如何做 "视频,让您快速了解SBench 6的基本功能。

关于Spectrum

仕必纯仪器公司成立于1989年,采用模块化设计,创造了广泛的数字化仪和发生器产品,如PC卡(PCIe和PXIe)和独立的以太网单元(LXI)。30年来,Spectrum的客户遍布全球,其中包括许多A级品牌的行业领导者和几乎所有著名的大学。公司总部位于德国汉堡附近,以其直接来自设计工程师的出色支持而闻名。更多关于仕必纯的信息请访问www.spectrum-instrumentation.com

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