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原创文章
     直线筛泥浆参数信号的采集原理：本文所研制的虚拟式直线筛泥浆参数测试仪是以PC机为硬件平台的，而计算机是一台数字化设备，它只能处理数字信息，所以使用计算机来处理和分析泥浆密度、粘度、流量和岩屑等泥浆参数的信息时必须将各泥浆参数传感器拾取的泥浆参数的模拟信号转化为数字信号。将连续的泥浆参数的模拟信号转换成计算机可接受的离散数字信号，需要两个环节:首先是采样，将连续的各泥浆参数的模拟信号分别离散化得到相应的泥浆参数的离散信号;然后再通过AlD转换，变为数字信号，这一过程称为模/数(AlD)转换过程，是数字信号分析不可缺少的过程。AlD转换过程包括采样、量化和编码，转换过程示意图各泥浆参数的模拟信号/f(t>经过上述变换后，变成为时间上离散，幅值土量化的数字信一号，通过接口电路输入计算机，这样，计算机刁‘能进一步的分析处理。直线筛泥浆参数信号的采样过程采样过程如图所示。采样开关周期性地闭合，闭合周期为T，闭合时间很短。采样开关输入各泥浆参数传感器拾取的泥浆密度、粘度、流量或岩屑等泥浆参数的连续模拟信号f(t)，输出相应的采样信号f(t)，采样后得到的宽度为。直线筛泥浆参数信号的采样定理，一般而言，采样频率越高，采样点数就越密，所获得的各泥浆参数的数字信号越逼近它们的模拟信号。当采样长度T一定时，采样频率犬(关=nor)越高，数据量就越大，所需的计算机存储量和计算量就越大;反之，如果采样频率过低，即采样间隔过大，则离散的时间序列可能不足以反映原来各泥浆参数模拟信号的特征，频率分析会出现频率混淆的现象。图表示两个不同频率的信号x,(t)和x,(t)，其中x,(t)的频率比x,(t)高，如果用图示的采样间隔dt进行采样，其结果是两个不同频率的波形获得了相同的数字波形，这就是典型的频率混淆问题。为了避免频率混淆现象，根据香农定理:对一个有限频谱(.fmaxCf,C./,;ax)的连续的泥浆参数模拟信号，当采样频率关>"./ma、时，采样函数刁‘能不失真地恢复到其原来的连续模拟信号。采样定理为设计直线筛泥浆参数的信号采集系统时确定采样频率奠定了理论基础，采样定理所规定的最低的采样频率，即奈奎斯特采样频率，是设计直线筛泥浆参数数据采集系统必须遵守的规则。在实际使用时，由于:1)各泥浆参数信号f(t)的最高频率难以确定，特别是当f(t)中有噪声时，则更为困难。2)采样理论要求在取得全部采样值后刁‘能求得被采样函数，而实际上在某一采样时刻，计算机只取得本次采样值和以前各次采样值，而必须在以后的采样值尚未取得的情况下进行计算分析。