用于Golay cell的數(shù)字單元GC?USBPC/1是用于從高萊探測器獲取數(shù)字數(shù)據(jù)的設(shè)備,。本質(zhì)上,它是一個帶有一些信號預(yù)處理(即高通濾波和放大/衰減)的精密模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),,它將來自高萊探測器的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式通過USB接口將其傳輸?shù)絇C,。
開始之前
系統(tǒng)要求
帶有空著的 USB 1.1 或2.0 端口的 PC,系統(tǒng)要求運行 Microsoft Windows XP / Windows Vista / Windows 7,,安裝了 Oracle Java Runtime Environment (JRE) 1.6.0 或更高版本,,10M 可用硬盤空間用于軟件安裝(如果是 JRE,則為 90M尚未安裝),。
硬件設(shè)置
打開 PC,。使用USB A-B 電纜將數(shù)字單元連接到空閑的 USB 端口。應(yīng)出現(xiàn) Windows“發(fā)現(xiàn)新硬件"消息,。無需安裝任何特定于設(shè)備的驅(qū)動程序,,Windows 將自動使用標準 HID 類驅(qū)動程序。要執(zhí)行數(shù)據(jù)采集,,請使用帶有BNC連接器的同軸電纜將數(shù)字單元連接到Golay cell輸出,。
軟件安裝
運行 GolayFrontend_Setup.exe。按照安裝向?qū)У牟襟E進行操作,。安裝的默認路徑是 C:\PROGRAM FILES\TYDEX\GOLAY,。開始菜單文件夾Tydex將在安裝過程中創(chuàng)建,其中包含程序可執(zhí)行文件(Golay sensor ADC frontend)和卸載程序的快捷方式,。
使用軟件
要啟動軟件,,請單擊文件夾 Tydex 中的項目 Golay sensor ADC frontend Windows 開始菜單。主應(yīng)用程序窗口出現(xiàn),。
Device control bar
這是主窗口右側(cè)的一個區(qū)域,,其中具有各種設(shè)備控制功能的按鈕被分組。
Connect,。按下此按鈕可初始化 PC 和數(shù)字單元之間的通信,。如果操作成功,,按鈕標題更改為Disconnect, 并且按鈕Reset,、Start和Copy data to clipboard變?yōu)榭刹倏貭顟B(tài),。按下Disconnect按鈕關(guān)閉 PC 和數(shù)字單元之間的通信。
Reset,。按下此按鈕可關(guān)閉 PC 與數(shù)字單元之間的連接并重置數(shù)字單元,,即重新啟動其內(nèi)部固件并將前置放大器增益設(shè)置為默認初始值狀態(tài)。
Start,。按此按鈕開始數(shù)據(jù)采集,。這樣做時,按鈕標題更改為Stop,。按Stop按鈕停止數(shù)據(jù)采集,。
Copy data to clipboard。按此按鈕可將當前圖形下的數(shù)值數(shù)據(jù)復(fù)制到Windows 剪貼板,。復(fù)制的數(shù)據(jù)格式由當前圖表決定,。
External gain。該組中的按鈕選擇外部(相對于 ADC 芯片)前置放大器的增益,。
Internal gain,。該組中的按鈕選擇內(nèi)置于 ADC 芯片中的前置放大器的增益。
總前置放大器增益是External gain和Internal gain的乘積,。例如,,如果選擇10x的External gain和16x的Internal gain,則總前置放大器增益為10×16 = 160,。
為了實現(xiàn)最高精度的 AD 轉(zhuǎn)換,,建議選擇整體前置放大器增益,使放大后的信號盡可能跨越 ADC 輸入范圍,。 ADC 本身接受Vp-p幅度為 5V 的信號,。因此,例如,,如果來自 Golay cell的信號具有 2 mV 的 AC 幅度Vp?p ,,則理想的前置放大器增益將為5 / 0.002 = 2500??赡艿淖罴淹獠?內(nèi)部增益組合為 100x/16x,,即總前置放大器增益為 1600。在這種情況下,,放大的信號跨越整個 ADC 輸入范圍的大約 2/3。請注意,,如果來自 高萊盒探測器的信號的Vp-p幅度和總前置放大器增益的 乘積超過 5V,,則會 發(fā)生放大器飽和,,從而導(dǎo)致錯誤測量。
Waveform tab
此選項卡中的圖表是由 ADC 數(shù)字化的輸入信號的實時表示,。水平軸以毫秒為單位表示時間,,以伏特為單位表示垂直軸信號幅度。 垂直刻度自動調(diào)整以跨越假設(shè)的輸入信號幅度范圍(即 ADC 輸入范圍 × 前置放大器增益 = 5V × 外部增益 × 內(nèi)部增益),。
Samples # 列表框用于選擇波形片段中的樣本數(shù),,即瞬間顯示在圖表中。
如果未選中Trigger復(fù)選框,,則在繪制在Samples #列表框中選擇的長度的波形片段后,,從ADC數(shù)字化的下一個樣本開始,程序會立即繪制下一個片段,。這可能導(dǎo)致波形沿水平軸“運行",。如果選中Trigger復(fù)選框,則在繪制下一個波形片段之前,,程序會等待輸入信號在其上升沿過零幅度,,因此圖中顯示的波形片段始終具有相同的初始相位,從而產(chǎn)生穩(wěn)定的畫面,。
紅色和藍色光標可用于標記特定級別的信號幅度,。如果Autoset cursors復(fù)選框未選中,您可以使用圖形右側(cè)的滑塊獨立移動光標,。如果選中Autoset cursors,,則光標會自動粘在圖中存在的信號幅度的最大和最小級別。
右下角的數(shù)字表示信號Vp-p和 Golay cell吸收的相應(yīng)能量,。電壓/能量比是給定 高萊盒探測器的個體特性,, 并受校準程序的約束;程序中使用的相應(yīng)值可能會改變(見下文),。
Spectrum tab
此選項卡中的圖表表示輸入信號的窗口化FFT頻譜,。水平軸是頻率,垂直軸是輸入信號的頻譜密度,,單位為伏特RMS(均方根),,與頻率區(qū)間寬度的平方根相關(guān),Hz,。光標可用于標記頻率軸上的特定位置,。您可以使用圖表下方的滑塊移動它。光標位置和相應(yīng)的光譜密度讀數(shù)顯示在選項卡的右下角,。
FFT points # 列表框用于選擇頻譜計算中涉及的樣本數(shù),,即頻譜中的點數(shù)。
Window 列表框用于選擇 WFFT 的窗口形式,。選項是Rectanglar,,Hamming和Flat top,。
Zoom 列表框用于選擇沿光譜密度軸的縮放。雖然根據(jù)前置放大器增益設(shè)置進行自動比例調(diào)整,,但可能需要手動調(diào)整比例以區(qū)分信號的某些頻譜特征,。
Averages # 列表框用于選擇累積和平均的后續(xù)光譜的數(shù)量。平均次數(shù)越多,,頻譜越平滑,,沒有隨機噪聲和其他偽影。請注意,,如果輸入信號的頻譜在測量期間由于某種原因發(fā)生變化,,則增加平均次數(shù)也會增加建立時間。
Time series tab
此選項卡中的圖表表示電壓和 Golay cell吸收的相應(yīng)能量對時間的依賴性,。橫軸是時間(即根據(jù)PC內(nèi)部時鐘的一天中的時間),,縱軸是使用電壓/能量比值計算的RMS電壓和吸收能量。
Time interval 列表框用于選擇圖形中兩個相鄰點之間的時間,。
Show 列表框用于選擇圖表中顯示的時間序列的長度,。
Zoom 列表框用于手動選擇沿垂直軸的縮放。
Source 列表框用于選擇電壓和能量值計算的源,。如果選擇Waveform,,則使用由波形確定的Vp-p值,電壓應(yīng)為2^-1/2Vp-p,。請注意,,這種絕對RMS電壓計算方法只有在輸入信號是正弦且具有恒定幅度時才是準確的,或者至少它的所有頻譜分量都可以忽略不計,;否則這種方法可能只給出電壓和吸收能量的相對變化,。如果選擇Spectrum,則RMS電壓應(yīng)該是Spectrum tab中光標位置處的頻譜密度值,。
Avg points 列表框用于選擇多個點來計算移動平均值時間序列,,在嘈雜或不穩(wěn)定的環(huán)境中工作時很有用。
如果選中Noise correction復(fù)選框,,則會執(zhí)行電壓/吸收能量值校正,,即從計算的RMS電壓值中減去與附加噪聲相關(guān)的一些常數(shù)值。
按Clear all按鈕清除所有時間序列數(shù)據(jù)并重新開始記錄,。
Program main menu
File menu
Save time series data - 將數(shù)據(jù)保存在Time series中的圖表下,。
Exit - 退出程序。
Tools menu
Detect overload - 檢查時,,如果超過過載能量閾值,,警告信息出現(xiàn)在主應(yīng)用程序窗口的右下角。
Set volt/watt scale – 打開一個對話框窗口,可以在其中設(shè)置電壓/能量比,。
Set noise correction level - 打開一個對話框窗口,,可以在其中設(shè)置附加噪聲水平以進行進一步的測量值校正,。
Set overload threshold - 打開一個對話框窗口,,可以設(shè)置過載能量閾值。
DFU mode - 將數(shù)字單元置于固件升級模式,。這可用于進一步固件更新的應(yīng)用,。要將設(shè)備置于正常操作模式,只需將其從 USB 端口斷開,,然后重新連接即可,。
Help menu
About... - 顯示關(guān)于軟件版本的一般信息的關(guān)于框。
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您已獲得軟件版本為 9.0 的 GC?USBPC/1 模塊,。我們想通知您,它不是軟件的最終版本,。我們正在努力實現(xiàn)附加功能,,以便現(xiàn)在使用我們的設(shè)備實現(xiàn)最佳工作。在最近的幾個月內(nèi),,我們將準備新版本的軟件,,您將通過電子郵件免費獲得一個。
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