虛擬儀器的測量原理

取樣定理： 對輸入信號進(jìn)行有效取樣，必須以高出信號中最高頻率部分2倍以上的采樣頻率進(jìn)行方可。
這個定理也被稱為抽樣定理、香農(nóng)定理、奈奎斯特定理等，但其含義都是一樣的。取樣定理明確的指出對輸入信號進(jìn)行取樣的一個基本原則，違背這個原則就會導(dǎo)致因抽樣不足而產(chǎn)生信號的混肴。

請注意：信號中的最高頻率是指：對于純正弦信號來講就是基波頻率；對于含有諧波信號的來講就是期待獲得分析的最高次諧波的頻率。
例如：對于頻率為1000Hz的純正弦信號而言，理論采樣頻率大于2000Hz就可以。而對于基波頻率為1000Hz而包含10次諧波在內(nèi)的信號進(jìn)行采樣，理論采樣頻率應(yīng)大于20000Hz。
在實際應(yīng)用中，即便是對于純正弦波，同常也會取采樣頻率 >10倍信號頻率。
采樣頻率也被稱為奈奎斯特頻率。也就是說，當(dāng)確定了采樣頻率后，信號的有效分析帶寬也就隨之確定了（小于奈奎斯特頻率）。

取樣定理僅僅說明了采樣頻率與信號頻率之間的確定性關(guān)系，并沒有說明與模數(shù)轉(zhuǎn)換器位數(shù)間的關(guān)系。從理論上講，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越高越好，轉(zhuǎn)換結(jié)果越逼近真 實值?？墒沁@個觀點并不是絕對的，總是會有例外存在。比如NI公司的DSA（動態(tài)信號分析）數(shù)據(jù)采集模塊通常都是24位的，但它的測量準(zhǔn)確度很低，主要用 于動態(tài)信號的測量分析。準(zhǔn)確的講，它應(yīng)該被稱為具有24位的分辨率，而不是24位的精度。所以我們在選擇確定數(shù)據(jù)采集模塊時要依據(jù)測量對象的需求和數(shù)據(jù)采 集?？焓褂檬謨詠磉x擇合適的數(shù)據(jù)采集?？臁?br />
最后再回到前面雙積分式電壓表直流電壓的測量，因為測量為2次／s，所以等效于直流信號變化的頻率（波動）為1Hz／s。實際上直流信號的變化比這要低得多，所以直流電壓測量是完全滿足取樣定理的。
可以說：取樣定理是虛擬儀器最核心的定理，基于計算機的測試、測量和分析也都是依賴于取樣定理。

總結(jié)虛擬儀器的測量原理可以得到這樣的基本認(rèn)識。虛擬儀器的測量過程就是在滿足取樣定理的條件下，將采集到被測信號的數(shù)據(jù)作為虛擬儀器的原始數(shù)據(jù)，而對這些原始數(shù)據(jù)的處理將依賴軟件來完成，軟件處理的結(jié)果恰恰是來自于用戶的要求。

虛擬儀器的測量方式與傳統(tǒng)儀器的測量方式相比，有什么本質(zhì)上的不同嗎？