原创 如何将示波器信号完整数据导入数学分析软件进行计算

2020-10-27 14:27 323 1 1 分类: 测试测量 文集: 示波器

学习如何将麦科信示波器信号的完整数据导入matlab进行分析,我们先要学习如何完整导出示波器的信号数据。示波器可将模拟通道或数学通道波形保存到本地或者U盘,文件类型可选择WAV、CSV或BIN。

WAV是数据文件保存的第一种方式,它会将当前通道显示的波形数据进行抽样后保存为二进制文件。以WAV格式保存到本地或者外部存储器中的数据,可在本机通过REF参考通道调用打开、查看、缩放等。

如下图就是将通道一保存为参考通道的显示结果,可以看到参考通道的数据为87.5K,和原始28M数据相比是有比较大差别的。而且数据无法进行计算分析。

CSV是数据文件保存的第二种方式,它会保存示波器当前通道的波形数据, 以CSV格式存到示波器内部存储或外部存储器U盘中,CSV是一种逗号分隔值文件格式,其文件以纯文本形式存储表格数据,它会将需要的二进制数据转换成ASCII码,以ASCII码数据进行保存,可用 Excel、Access或者文本文件等软件打开,示波器本机是不可调用的。 下图是用 Excel 打开第一张波形图保存成CSV文件后的界面,下部分是以 D、E 两项为坐标合成的折线图:

但是这里有一点要注意的是,第一张波形图的信号数据是28M,但导出的excel却只有87500行数据。事实上,无论是WAV格式还是CSV格式,得到的数据都不是完整的28M,而是从完整的数据里采集一部分得到的结果。28M的数据,按道理应该有28000000行数据,和导出的CSV差了320倍。

那么对于个别需要将一屏28M的波形数据完整保存下来的用户,示波器还有另外一种格式,也就是BIN格式。保存一个含有87500行数据的CSV文件大概需要2秒,如果要保存一个28M数据的CSV文件,难道要等示波器半天吗?BIN格式就是解决这个问题的,示波器保存BIN格式同样只需要几秒,然后我们可以通过一个麦科信示波器官方的BIN转CSV小软件,将运算压力交给电脑。整个操作流程不到30秒。

这样我们就得到了完整的两千八百万行数据,但是这么庞大的数据量,用excel是无法处理的,excel本身就最多只能创建1048576行数据。

因此像这样大数据的处理,我们需要用更专业的软件,比如Matlab。我们打开Matlab,选择导入数据,选中包含完整数据的csv文件,可以看到在Matlab里导入的是28M的完整数据。将选中的时间和数值数据导入到Matlab工作区,就可以进行各种科学数据分析与计算。

如上图是根据工作区的变量(即刚才导出的时间和数值数据)生成波形图对数据进行复杂的科学运算,还有利用Simulink对信号进行FFT分析。除了Matlab,像Mathematica、Maple等数学软件也可以进行数据计算与分析,有兴趣的可以自己了解下。

作者: 电子小面包, 来源:面包板社区

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