動態信號采集時如何設置采樣頻率才合理？

如果希望整個關心的頻率范圍內都不存在混疊，那么，采樣頻率要滿足以下要求 

<p segoe="" ui",="" "lucida="" grande",="" helvetica,="" arial,="" "microsoft="" yahei",="" freesans,="" arimo,="" "droid="" sans",="" "wenquanyi="" micro="" hei",="" "hiragino="" sans="" gb",="" gb="" w3",="" roboto,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" padding:="" 0px;="" background:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="" style="white-space: normal; box-sizing: inherit; margin-top: 0px; margin-bottom: 0.8em; padding: 0px; font-family: "microsoft yahei"; background-color: rgb(255, 255, 255); max-width: 100%; color: rgb(42, 51, 60);">另一方面，快速傅立葉變換要求處理的數據塊包含的數據點為  個，而計算機也只能用0和1來存儲數據，因此，計算機處理數據時，如果點數是  個會更快捷些。我們知道  ，因此，離2.5最近的2.56便成為了一個重要的“優先數"（先借用一下優先數這個概念）。

基于以上兩個方面的原因，采樣頻率從定理中的2倍提高到工程上的2.56倍。也就是說當采樣頻率高于關心的最高頻率的2.56倍時，關心的最高頻率以內的帶寬是無混疊的。但是要注意，這還是從頻率上去定義采樣頻率的，如果按2.56倍設置采樣頻率，雖然頻率沒有混疊，但可能信號的幅值還存在失真。那么，如果希望信號的幅值不失真，采樣頻率應該設置多高才合理呢？ 

當關心頻率成分時，可以按2.56倍的關系設置采樣頻率；但如果關心信號的幅值（時域），那樣，采樣頻率應設置成關心的最高頻率的10倍以上，才不會使信號幅值有明顯的失真。

大多數傳感器都是模擬信號輸出，但計算機不能處理模擬信號，計算機只能處理數字信號，并且只能處理有限長度的數據。因此，需要將模擬信號轉換成數字信號。這一步工作通常由模數轉換器（ADC）完成，最后輸出用時間和幅值表示的已數字化的時域文件。從模擬信號轉換成數字信號，這一過程，稱為采樣。

采樣必須按一定的速率進行，那么采樣頻率就是用來表示采樣的速率，用Hz表示。本質上，我更愿意叫采樣頻率為采樣率，因為它表征的是采樣的快慢，采樣率高，則采樣快。采樣率是表示每秒鐘采集多少個樣本點（或數據點），用sample/s或樣本點數/秒表示，如采樣（頻）率為1000Hz，則表示每秒鐘采集1000個樣本點，采兩個樣本點的時間間隔為1ms，這個時間間隔稱為時間分辨率。時間分辨率為采樣頻率的倒數，時間分辨率越小，則采樣頻率越高，采集到的數字信號越接近真實信號。

數據總大小=通道數×采樣頻率×每個樣本點的字節數×總的采樣時間

從上圖可以看出，不同的采樣率下，信號的幅值是不同的，采樣率越高，信號幅值失真越小。因此，一般來說，如果是關心時域信號的幅值，那么，采樣頻率應大于10倍的信號頻率才不會引起明顯的幅值失真。

對于瞬態沖擊信號，為了捕捉到沖擊瞬間的幅值，則要求采樣頻率更高。當采樣頻率提高之后，通過上面數據大小計算公式可以看出，數據必然變大。因此，在一些爆炸采集時，采樣率可能高達MHz，這個時候為了降低數據容量，通常會采用低位AD來進行數據采集，有可能用12位或16位AD。

總的說來，對于常規的振動噪聲采集，如果關心幅值，宜用高位AD，如24位AD，同時采樣頻率應大于10倍的信號頻率才不會引起明顯的幅值失真。如果關心頻率成分，那么，遵循采樣定理即可。