Я работаю с модулем Е-154 на Labview. Для меня критична ошибка в определении частоты входного сигнала. Входная частота 2 кГц, частота дискретизации 40 кГц. Ошибка 6 Гц. Возможно ли повысить точность определения частоты?

Андрей. Типичное значение относительной  нестабильности частоты опорного генератора в E-154 составляет величину порядка 5*10^-5. Соответственно, относительная нестабильность частоты преобразования АЦП составляет ту же величину. Если Вы применяете классический счётный метод определения частоты (по количеству импульсов за интервал времени), то в этом методе систематическая составляющая погрешности измерения частоты определяется стабильностью опорного генератора, т.е 5*10^-5, а случайная составляющая погрешности будет обратно пропорциональна интервалу времени измерения.
Связи с этим вопросы:
1. Каким методом измерения частоты Вы пользуетесь и на каком интервале времени?
2. Наблюдаемая ошибка 6 Гц - систематическая или случайная?   
3. Сформулируйте полностью условия измерения: Сигнал - синусоидальный? Какая амплитуда сигнала? На каком диапазоне E-154 измеряете? Многоканальный режим? Какой источник сигнала?

Отвечаю по порядку.
1. Для определения частоты входного сигнала я использую функцию из библиотеки Labview
Auto Power Spectrum, она определяет спектр сигнала. По пику в спектре я определяю частоту. Выборка сигнала длиной 1 секунду.
2. Ошибка систематическая
3. Сигнал - чистый синус, подавал с генератора прямо на вход АЦП, предварительно проверив частотомером частоту с выхода генератора.Амплитуду разную подавал в диапазоне 0,1 - 1 В. С Е-154 работал как в примере "Многоканальный синхронный ввод", но использовал пока только 1 канал изадавал 1 канал.

- Сколько спектральных линий составляет ширина основного лепестка спектра по уровню 0,5 от максимума,если по энергетическому спектру  смотреть, или по уровню 0,7, если по амплитудному? Собственно, это и определяет инструментальную погрешность метода  определения частоты по спектру сигнала.
- Конкретно какие аргументы передаёте в функцию Auto Power Spectrum?

- После выполнения функции  SET_ADC_PARS()
какие значения ControlTableLength, AdcRate,InterKadrDelay фактически были назначены?
См. http://www.lcard.ru/download/e154_programmers_guide.pdf , стр.29

Не понял я что значит "спектральные линии". Ширина основного лепестка по уровню 0,7 (амплитудный)равна примерно 2 Гц, df=1Гц. В функцию Auto Power Spectrum передаю только массив данных и dt- величина обратная частоте дискретизации. Зметил что при уменьшении частоты дискретизации ошибка уменьшается. При частоте дискр=10кГц, входная частота 2кГц определяется точно. При частоте дискр=40кГц ошибка 5 Гц, при 120кГц ошибка 19 Гц.
с SET_ADC_PARS()пока не разобрался не знаю где смотреть, в используемых функциях посмотрел, но не обнаружил таких параметров.

что значит /"спектральные линии/": Если Вам понятнее на жаргоне, тогда сколько палок попадает в основной лепесток амплитудного спектра по уровню 0,7? Очевидно, что между соседними палками у нас df=1Гц.

"...при уменьшении частоты дискретизации ошибка уменьшается" - против природы, значит, зависимость? Я не зря про состояние после SET_ADC_PARS() спрашиваю, поскольку, вероятно, что по каким-либо причинам заказываете Вы одно, а по факту, допустим, устанавливается не точное значение AdcRatе, а приближенное. А вот, если выполнилось то, что заказывали, то я буду брать экземпляр E-154 и физически смотреть частоту преобразования АЦП для Ваших условий под LGraph2 на предмет поиска ошибки (несоответствия фактического коэффициента деления частоты). Кстати, под LGraph2 в однокальном режиме для частот дискретизации 40кГц 120кГц та же ошибка положения палок на спектре возникает?

Андрей. Если сами хотите измерить фактическую частоту преобразования АЦП частотомером с высокоомным входом, то могу выложить картинку, где покажу точку подключения на плате...

Посмотрел с помощью LGraph2.
10кГц - ошибка 0,6Гц
40кГц - ошибка 5,5Гц
60кГц - ошибка 9Гц
120кГц - ошибка 19Гц
Получается, что Labview тут не при чем. Проблемка!!!
Такое возможно, что E-154 не даст лучше результат.
Может вы себя протестируете один экземпляр? Если у вас тоже самое то придется на другое АЦП переходить.
Через звуковую карту все нормально, частота точно определяется.

ОК. Протестирую.
По поводу перехода на другой АЦП - эту мысль я не понял, поскольку нужно разобраться, какая именно частота ставится и именно её учесть в расчётах, либо обновить ПО, если ошибка в нём закралась. Нет сомнений, что разберусь. О результатах сообщу.

Спасибо за консультации!

Андрей. Исследование конкретного экземпляра E-154 под Lgraph2 показало:
Значение опорной частоты: 11,9994 МГц
Частота преобразования АЦП:
9,99127 кГц - при настройке ровно на 10 кГц;
39,8655 кГц - при настройке ровно на 40 кГц;
59,6991 кГц - при настройке ровно на 60 кГц;
118,807 кГц - при настройке ровно на 120 кГц;
Налицо программный промах в коэффициентах деления при задании частот преобразования АЦП. Исправим при ближайшем обновлении ПО (об этом специально сообщим). А пока, чтобы работа не стояла, можете в расчётах учесть фактическую систематическую погрешность.

Александр, вы мне поясните в каком программном обеспечении промах. В LGraph или в прошивке самого Е-154. Как мне исправить эту проблемму?

Ошибка в рассчете делителей таймера в драйверах. Исправить сможем только после 20 июля, потому что программист сейчас в отпуске.
До тех пор Вы можете для рассчетов использовать приведенные выше точные частоты.

Понял, спасибо!Я тоже в отпуске буду, главное чтобы после отпуска заработало. Еще раз спасибо за квалифицированную помощь!

Андрей. Как я понял, у Вас есть частотомер, по нему и введите поправку для данных условий измерения (как временная мера). Когда мы устраним промах, поправку можно будет убрать.
С другой стороны, если Вы желаете вообще выжать из E-154 технический минимум погрешности измерения частоты, тогда Вашу однократно сделанную калибровку частоты по частотомеру можно заложить как штатное решение, чтобы скомпенсировать  оставшуюся малую систематическую погрешность (порядка 50 ppm).
Поправки вводите на период дискретизации, который Вы передаёте в функцию Auto Power Spectrum - так проблема и решится. Соответственно,  df=1/(T*N), где T - период дискретизации, N-количество точек.

Драйвера подправили. Для решения проблемы достаточно установить свежую версию lcomp с сайта - http://www.lcard.ru/download/lcomp.exe

Добрый день!
Проверил оценку частоты с новыми драйверами и результат тот же. Не правильно оценивается входная частота. Я удалил с компьютера старые lcomp, LGraph, lusbapi и поставил все новое. Проверял программой LGraph2, параллельно контролируя частотомером. Выставлял с генератора 1кГц , LGraph2 оценивал 991 Гц.

Задавая в своей программе на Labview частоту дискретизации 39865 Гц вместо 40000 Гц, получаю точную оценку входной частоты, т.е. как раньше.

lcomp.dll у меня две штуки, как вы и написали, в windows//system32 и в program files//l-card//library//bin, даты у них одинаковые. Еще 4 штуки wlcomp.dll, они разных дат. Может в них дело?

в wlcomp дело бытьне должно...это просто враппер.
дата у lcomp.dll 28.07.2011 ?

да 28.07.2011

тогда не знаю... ждем ответа Владислава..

Странно, сообщите, пожалуйста, следующие настройки, чтобы параметры проверки были одинаковые:
1. число опрашиваемых каналов
2. какая установка в меню E154/дополнительные параметры/время преобразования и  какой в этом меню включен режим - "Подбирать автоматически" или "Ручное управление"?

число каналов - 1
время преобразования - 8.33мкс
режим - "Подбирать автоматически"