高速数字化仪是什么？

更新时间：2025-11-14

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高速数字化仪是一种像示波器一样读取电信号波形并将其捕获为数字数据的设备。

示波器主要用于观察波形，而数字化仪则内置模数转换器，通过采样和量化模拟信号来将其数字化。在采集大量数据后，数字化仪可以高速将数据导入电脑进行显示和分析，因此非常适合需要高吞吐量数据分析和处理的测量应用。

高速数字化仪是用于学术研究、检测工业元件和电路板以及集成到各种设备中的机器。

高速数字化仪被应用于以下物理研究领域的大型物理实验设备中：

具体设备包括加速器、核聚变反应堆、脉冲磁体和射电望远镜。

此外，它还用于化学领域的飞行时间质谱仪和原子力显微镜，并且是一种嵌入式装置，也用于生物领域的细胞分选仪。

高速数字化仪还应用于各种工业领域，包括以下领域：

数字化仪还用于检查元件和电路板，例如下面列出的那些。

高速数字化仪是一种将模拟值转换为数字数据并将数据传输到计算机或其他设备的装置。数字化仪
集成了模数转换器、前置放大器、存储器和来自计算机的控制机制，从而可以轻松地在计算机上执行各种处理。

该设备有多种形状，包括可嵌入电脑的印刷电路板，以及可通过以太网连接电脑进行控制的盒状测量仪器等。与示波器不同，它不是独立式设备。

高速数字化仪的特点是数据传输速度极快，最高可达 3.5 GB/s（示波器的传输速度最高可达 5 MB/s）。输入通道的数量因产品而异，范围从 1 个到最多 128 个不等。具有多个独立通道的数字化仪配备独立的输入放大器和独立的模数转换器，从而可以进行独立且同步的采样。

数字化仪测量包含以下基本要素：

此外，配备FPGA（现场可编程门阵列）的数字化仪可以在自身执行各种信号处理功能。例如，通过使用平均功能，可以将周期信号的积分值或积分后的平均值输出到PC。该平均功能可以消除随机噪声分量，从而实现对周期信号的积分和观察。

市面上有很多不同厂商生产的高速数字化仪。如上所述，它们的外形各异，例如嵌入式板载产品和盒式产品。

分辨率（可数字化细节的定义）以比特为单位，大多数产品的分辨率范围为 8 到 14 比特。8 比特、10 比特、12 比特和 14 比特分辨率分别表示可以区分 256 比 1、1024 比 1、4096 比 1、16384 比 1。

此外，还有其他一些因素需要考虑，例如采样频率以及是否包含FPGA。为您的应用选择合适的器件至关重要。

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