高速數字化儀是一種像示波器一樣讀取電信號波形并將其捕獲為數字數據的設備。

示波器主要用于觀察波形，而數字化儀內置A/D轉換器，通過采樣和量化將模擬信號數字化。采集大量數據后，數字化儀會將其高速導入PC，并在PC端進行顯示和分析，因此非常適合需要高吞吐量數據分析和數據處理的測量。

高速數字化儀的應用

高速數字化儀是用于學術研究、檢查工業組件和電路板以及并入各種設備的機器。

1. 研究

高速數字化儀應用于大型物理實驗設備，用于以下領域的物理研究：

• 脈沖功率

• 核物理學

• 定向能

• 凝聚態

• 原子/分子/光物理學

具體設備包括加速器、核聚變反應堆、脈沖磁鐵和射電望遠鏡。

此外，它還在化學領域用于TOF-MS質譜儀和AFM（原子力顯微鏡），以及在生物領域作為細胞分選器使用的嵌入式設備。

2. 行業

高速數字化儀還用于各種工業應用，包括：

• 汽車雷達

• 激光雷達

• 醫療設備（MRI、OCT）

• 超聲波測量設備/超聲波無損檢測設備

• 光纖傳感

• 光譜儀

• 航天

數字化儀還用于檢查下面列出的組件和電路板。

• 二極管等的檢查和測量。

• 模擬/數字混合信號的同步測量

• 超聲波測量

• 電工鋼板磁性能測量

• 渦輪葉片振動評估試驗

高速數字化儀的原理

1.概述

高速數字化儀是一種將模擬量轉換為數字數據并將數據傳輸到計算機等的設備。數字化儀
由 A/D 轉換器、前置放大器、存儲器和計算機的控制機制組成，可以輕松地在計算機上執行各種處理。

設備形狀有嵌入PC等的印刷電路板、通過以太網等連接PC進行控制的箱狀測量儀，與示波器不同，不是獨立型。

2. 功能

高速數字化儀的特點是數據傳輸速度高達 3.5GB/s（示波器高達 5MB/s）。輸入通道數因產品而異，范圍從 1 個到最多 128 個。具有多個獨立通道的數字化儀具有獨立的輸入放大器和獨立的 AD 轉換器，可實現獨立和同步采樣。

3. 測量要素

數字化儀測量由以下基本元素組成：

• 輸入范圍：輸入電壓范圍

• 輸入阻抗

• 采樣頻率：每秒將輸入信號轉換為數字信號的次數。

• 轉換位深度：轉換后的數字信號的位深度

此外，配備 FPGA（現場可編程門陣列）的數字化儀本身可以執行各種信號處理。例如，通過使用平均器功能，可以將周期信號的積分值和積分后的平均值輸出到 PC。該平均器功能可以消除隨機噪聲成分，讓您可以對周期信號進行積分和觀察。

高速數字化儀的類型

各家制造商提供種類繁多的高速數字化儀產品。如上所述，它們的形狀各異，例如嵌入式板卡產品和盒式產品。

分辨率（定義零件數字化的精細程度）以位表示，大多數產品的分辨率為 8 到 14 位。8 位、10 位、12 位和 14 位分辨率分別表示可以區分 256、1,024、4,096 和 16,384 個零件。

此外，還需要考慮采樣頻率、是否搭載FPGA等各種因素，需要根據具體應用選擇合適的方案。