高速數字化儀是什么？

更新時間：2025-11-14

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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，而數字化儀則內置模數轉換器，通過采樣和量化模擬信號來將其數字化。在采集大量數據后，數字化儀可以高速將數據導入電腦進行顯示和分析，因此非常適合需要高吞吐量數據分析和處理的測量應用。

高速數字化儀是用于學術研究、檢測工業元件和電路板以及集成到各種設備中的機器。

高速數字化儀被應用于以下物理研究領域的大型物理實驗設備中：

具體設備包括加速器、核聚變反應堆、脈沖磁體和射電望遠鏡。

此外，它還用于化學領域的飛行時間質譜儀和原子力顯微鏡，并且是一種嵌入式裝置，也用于生物領域的細胞分選儀。

高速數字化儀還應用于各種工業領域，包括以下領域：

數字化儀還用于檢查元件和電路板，例如下面列出的那些。

高速數字化儀是一種將模擬值轉換為數字數據并將數據傳輸到計算機或其他設備的裝置。數字化儀
集成了模數轉換器、前置放大器、存儲器和來自計算機的控制機制，從而可以輕松地在計算機上執行各種處理。

該設備有多種形狀，包括可嵌入電腦的印刷電路板，以及可通過以太網連接電腦進行控制的盒狀測量儀器等。與示波器不同，它不是獨立式設備。

高速數字化儀的特點是數據傳輸速度極快，最高可達 3.5 GB/s（示波器的傳輸速度最高可達 5 MB/s）。輸入通道的數量因產品而異，范圍從 1 個到最多 128 個不等。具有多個獨立通道的數字化儀配備獨立的輸入放大器和獨立的模數轉換器，從而可以進行獨立且同步的采樣。

數字化儀測量包含以下基本要素：

此外，配備FPGA（現場可編程門陣列）的數字化儀可以在自身執行各種信號處理功能。例如，通過使用平均功能，可以將周期信號的積分值或積分后的平均值輸出到PC。該平均功能可以消除隨機噪聲分量，從而實現對周期信號的積分和觀察。

市面上有很多不同廠商生產的高速數字化儀。如上所述，它們的外形各異，例如嵌入式板載產品和盒式產品。

分辨率（可數字化細節的定義）以比特為單位，大多數產品的分辨率范圍為 8 到 14 比特。8 比特、10 比特、12 比特和 14 比特分辨率分別表示可以區分 256 比 1、1024 比 1、4096 比 1、16384 比 1。

此外，還有其他一些因素需要考慮，例如采樣頻率以及是否包含FPGA。為您的應用選擇合適的器件至關重要。

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