測量技術人員都熟悉這樣的場景：有三位同事需要通過數據采集測量通道來執(zhí)行不同的測量任務,，而明天會面臨需要測量通道來完成更大測量任務的挑戰(zhàn)。通過多個數據采集設備同步的方法,，可以解決這種困境的發(fā)生,。那么具體工作原理是什么呢？

當需要完成周期性重復的相同測量時,，可使用經典的多通道測量系統(tǒng)作為既定方案,。當有時需要多通道測量，有時需要少量通道測量,，且可以同時完成不同的測量任務時,，就需要更高的系統(tǒng)靈活性。你可以通過購買幾個相同的數據采集系統(tǒng)來實現,，但成本高昂,，該解決方案基本上滿足不了靈活性使用的應用情況。其他制造商價格相對低廉的替代方案除了測量結果可能不準確外,，其劣勢在于用戶首先熟悉操作原理,，更不要說系統(tǒng)安裝和不熟悉制造商特定的軟件帶來的影響。另一方面,，如果高質量的設備和軟件可以靈活地用于各種測量任務,，那么這將顯著提率并節(jié)省采購成本。將智能化的單個設備都組合在一起是提率和節(jié)省成本的基礎,。

通過精密時間協(xié)議（PTP）同步的系統(tǒng)解決方案

采集測量信號時,，將測量信號同步非常重要，否則測試結果可能會出錯,。大體上,，可通過兩種方式同步。傳統(tǒng)方案：將帶有系統(tǒng)時鐘的獨立線路運行在每個設備上,，并確保同步記錄相應的測量值（采樣）,。另一種方案是為每個設備裝備精密時鐘并周期性同步,。

PTP根據IEEE 1588-2008標準（相當于PTP V2）闡述了不借助輔助電纜調整本地網絡組件時鐘,，使其達到亞微秒級精度的復雜方法。如果現在提供的測量值具有準確的時間標識,，多種設備的數據可以在上級計算機上匯總,，通過時間戳及時顯示。

什么是精密時間協(xié)議（PTP）,？

精密時間協(xié)議（PTP）的優(yōu)點是用戶不必再擔心同步問題,。設備自行通過普通網線同步。只是拓撲結構符合PTP要求,。因此,，各個PTP設備之間不得存在具有PTP功能的交換機,，因為它們不能保證數據包始終以相同的速度發(fā)送。

PTP能識別兩種時鐘類型：主機和從機,。從機分別與相應的主機同步,。根據“佳主機時鐘算法”（BMC）自動確定設備組合中的時鐘。從選擇的“高主機”開始同步,，然后同步下一個可能在下一階段作為主機的從機,。初始化成功后，定期檢查同步性,，并在時重新校準時鐘,。

火箭推進試驗臺示例：PTP同步型LabAmp，型號5167A和516,，用于6個組件的力測量以及與燃燒室內燃燒不穩(wěn)定性相關的3次壓力波動測量,。

在實踐中運用精密時間協(xié)議（PTP）– 搭配kistler設備的應用示例

PTP實施過程中呈現出了質量差異。越靠近信號的實際數字化時間實施PTP,，同步就越,。因此，對于kistler的KiDAQ設備和LabAmp設備來說,，數字化后的測量值可立即在模擬/數字轉換器后的現場可編程門陣列（FPGA）中獲取時間戳,。從而可以實現亞微秒級的精度。

同步測量時,，可以靈活地組合使用數個KiDAQ和LabAmp數據采集設備,。以此提供一個可任意擴展的靈活測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)不存在擴展限制,。例如,，壓電加速度傳感器的高動態(tài)信號可以通過 LabAmp 516獲取并結合溫度、電壓和連接在KiDAQ數據采集系統(tǒng)上的壓阻式壓力信號 同步,。此時連接設備的數量并不重要,。由于各種KiDAQ采集模塊的種類豐富，所以實際上沒有不能覆蓋的傳感器類型,。

從軟件方面來說,，KiStudio Lab著眼未來。在這里測試配置,、測量和數據分析都十分快速,、簡單、直觀,。隨著時間的推移,，基于網絡的測量軟件也可以接管各種kistler現有軟件工具的功能并不斷擴展新功能。

結論

通過精密時間協(xié)議（PTP）,，kistler的各個KiDAQ和LabAmp數據采集設備可以方便且經濟地組合成一個更大的數據采集系統(tǒng),，無需額外的同步線路,。系統(tǒng)自動在后臺高精度同步，并便捷地調取采集的數據,。