德國(guó)漢斯多爾夫，2020年12月4日訊——德國(guó)Spectrum儀器公司今日宣布全面升級(jí)SBench-6專業(yè)版軟件，以更好的服務(wù)Spectrum旗下130款高性能數(shù)字化儀、55款任意波形發(fā)生器及5款數(shù)字I/O產(chǎn)品。SBench6為儀器控制、數(shù)據(jù)采集、信號(hào)的生成、顯示、分析和存檔提供了簡(jiǎn)潔的可視化圖形界面。為了進(jìn)一步擴(kuò)大軟件的適用性，此次軟件新增的功能不僅包括自動(dòng)化功能，還提升了軟件在信號(hào)處理和測(cè)量精準(zhǔn)度方面的能力。

通過(guò)腳本輕松實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化

目前，用戶可使用SBench6的腳本工具輕松實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。腳本工具通過(guò)SBench6編程系統(tǒng)調(diào)用ASCII文件來(lái)執(zhí)行一些基本命令。例如，使用SBench6下載特定的配置，開(kāi)始或停止信號(hào)采集，等待或循環(huán)執(zhí)行命令，導(dǎo)出數(shù)據(jù)甚至調(diào)用外部程序(參見(jiàn)圖1)。

圖1：ASCII腳本要求SBench6每分鐘執(zhí)行10次獲取，并將生成數(shù)據(jù)直接傳輸至MATLAB

使用數(shù)據(jù)插值提升測(cè)量精準(zhǔn)度

SBench6專業(yè)版軟件提供的另一重要功能就是數(shù)據(jù)插值。在數(shù)字化儀的采樣率受限于測(cè)量精度的情況下，這個(gè)強(qiáng)大的功能可以顯著提升參數(shù)測(cè)量?；赟inX/x(亦被稱為SinX)算法，SBench6插值函數(shù)能夠通過(guò)預(yù)測(cè)的方式在實(shí)際獲取的數(shù)據(jù)點(diǎn)之間插入樣本。精準(zhǔn)操作后，這將產(chǎn)生一個(gè)更為有效的采樣率以及更為接近分析樣本的模擬波形。

當(dāng)輸入信號(hào)頻率開(kāi)始接近Nyquist limit奈奎斯特極限(采樣率的一半)時(shí)，插值的好處就呈現(xiàn)出來(lái)了。以圖3為例，一個(gè)125 MS/s的16位分辨率數(shù)字化儀采集到了一個(gè)振幅為1.82 V和20 MHz的正弦波。左邊黃色軌跡表示沒(méi)有插值的信號(hào)，樣本點(diǎn)由直線連接。右邊藍(lán)色的軌跡表示相同的信號(hào)，但使用了插值信號(hào)。

圖3顯示插值功能可以顯著提升參數(shù)測(cè)量的精準(zhǔn)度

您可以觀察和對(duì)比兩條線上頂部的正弦波。

請(qǐng)注意：20 MHz的信號(hào)仍然遠(yuǎn)低于奈奎斯特極限(62.5 MHz)。然而，沒(méi)有使用插值的黃色軌跡已經(jīng)沒(méi)有足夠的采樣率進(jìn)行信號(hào)振幅的精準(zhǔn)測(cè)量。問(wèn)題的關(guān)鍵是在125ms/s的情況下，每個(gè)正弦波周期包含的采樣點(diǎn)大約有6個(gè)。使用插值功能后，有效地提升了采樣率。在這個(gè)例子中，內(nèi)插因子數(shù)為10，每個(gè)周期的樣本數(shù)為60。這兩個(gè)軌跡的峰間振幅(左下角)參數(shù)測(cè)量顯示，振幅的精準(zhǔn)度得到了顯著的提升。

只要輸入信號(hào)的頻率不超過(guò)奈奎斯特極限，插值還可以用于提升其他參數(shù)的測(cè)量(如上升和下降次數(shù)，以及頻率和周期的循環(huán)測(cè)量)。

自定義計(jì)算

SBench6專業(yè)版提供了全面的數(shù)據(jù)處理工具(FFT分析、數(shù)學(xué)函數(shù)、篩選、平均和參數(shù)測(cè)量等等)，用戶可以通過(guò)一個(gè)新的插件選項(xiàng)自定義需要計(jì)算的內(nèi)容，并自動(dòng)同步到SBench6的計(jì)算池。該插件選項(xiàng)包括一個(gè)SDK和一系列基于C++編程語(yǔ)言的示例。只要符合標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，研發(fā)人員就可結(jié)合用于信號(hào)獲取的高級(jí)算法來(lái)創(chuàng)造其獨(dú)特的插件。此外，系統(tǒng)中的所有文件(如濾波器參數(shù)、傳感器標(biāo)定值或參考信號(hào))都可被用于計(jì)算。此外，SDK還提供了與用戶交互的回調(diào)功能。這樣，諸如警告或嚴(yán)重警告等消息就可以通過(guò)對(duì)話框快速呈現(xiàn)給用戶。

圖2：使用自定義數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)行信號(hào)反演的插件示例

用戶可通過(guò)插件選項(xiàng)直接將自己的處理功能集成至SBench6程序。生成的信號(hào)能夠顯示，并被用于下一步的計(jì)算、導(dǎo)出或作為報(bào)告的一部分。例如，將數(shù)字化儀與傳感器一起使用時(shí)，插件能夠?qū)鞲衅餍?zhǔn)信息嵌入程序中。圖2顯示了一個(gè)典型的插件示例，對(duì)信號(hào)進(jìn)行倒置和存儲(chǔ)。但請(qǐng)注意，研發(fā)者可使用整數(shù)、雙值、組合框、字符串或復(fù)選按鈕定義計(jì)算配置。

自定義計(jì)算例程的編程使SBench6成為了一個(gè)強(qiáng)大的應(yīng)用程序?qū)Ｓ霉ぞ摺Ｒ坏╅_(kāi)發(fā)了例程，生成的插件文件就可以通過(guò)SBench6專業(yè)版授權(quán)自由分發(fā)給終端用戶。

單值計(jì)算

為了增強(qiáng)SBench6的測(cè)量功能，現(xiàn)在新的公式函數(shù)也可以計(jì)算單值。這些值可以從游標(biāo)信息、任何源信號(hào)甚至是其它計(jì)算結(jié)果中得到。

為了提升處理的靈活性，使用函數(shù)發(fā)生器創(chuàng)建新波形時(shí)甚至可以訪問(wèn)“單值”并將其并入公式中。因此，這個(gè)波形創(chuàng)建工具能夠讓用戶記錄或加載信號(hào)，以及包括數(shù)學(xué)運(yùn)算和單值的列表。

使用輸入通道預(yù)覽檢測(cè)范圍外的信號(hào)

為了方便快捷地設(shè)置數(shù)字化儀的輸入范圍，SBench 6專業(yè)版增加了一個(gè)輸入通道預(yù)覽窗口。該窗口持續(xù)監(jiān)測(cè)低采樣率下的輸入信號(hào)，通過(guò)柱狀圖顯示關(guān)鍵型號(hào)的特征。輸入通道預(yù)覽窗口能夠顯示每個(gè)運(yùn)行的通道中當(dāng)前信號(hào)的最小值、最大值和平均值。彩色編碼(綠色、紅色和黃色)會(huì)顯示信號(hào)在范圍內(nèi)或范圍外，或者當(dāng)輸入范圍的狀態(tài)以改變。用戶會(huì)立刻收到每個(gè)頻道發(fā)出的預(yù)警，當(dāng)更改增益或偏移設(shè)置時(shí)能夠即刻呈現(xiàn)。

SBench6專業(yè)版用戶可免費(fèi)使用新增功能

除了用于自定義計(jì)算的插件工具外，已經(jīng)在使用SBench6專業(yè)版的客戶可以免費(fèi)使用新增功能(腳本、單值公式、輸入頻道預(yù)覽和插值)。新增功能連同基于FFT的功率頻譜密度測(cè)量等其它新增功能，可以通過(guò)Spectrum儀器官網(wǎng)下載更新。此外，該軟件還為用戶提供了基于模擬硬件運(yùn)行的免費(fèi)試用版，使開(kāi)發(fā)人員全面了解其運(yùn)作。為了更直觀的展示新增功能的用法，Spectrum儀器官網(wǎng)還為開(kāi)發(fā)人員提供了一系列的教學(xué)視頻，使其快速了解SBench6的基本功能。