测试技术基础培训资料演示文稿PPT信号调理.ppt

上传人:仙人指路1688 文档编号:2505930 上传时间:2023-02-20 格式:PPT 页数:57 大小:6.38MB
返回 下载 相关 举报
测试技术基础培训资料演示文稿PPT信号调理.ppt_第1页
第1页 / 共57页
测试技术基础培训资料演示文稿PPT信号调理.ppt_第2页
第2页 / 共57页
测试技术基础培训资料演示文稿PPT信号调理.ppt_第3页
第3页 / 共57页
测试技术基础培训资料演示文稿PPT信号调理.ppt_第4页
第4页 / 共57页
测试技术基础培训资料演示文稿PPT信号调理.ppt_第5页
第5页 / 共57页
点击查看更多>>
资源描述

《测试技术基础培训资料演示文稿PPT信号调理.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《测试技术基础培训资料演示文稿PPT信号调理.ppt(57页珍藏版)》请在三一办公上搜索。

1、武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,1,第五章 信号变换及调理,50 变换及调理的目的 5.1 电桥 5.2 信号的调制解调 5.3 信号的滤波器,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,2,6.0 变换与调理的目的,便于信号的传输与处理。,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,3,6.1 电 桥,电桥,a、c两端接电源Ui,称供桥端

2、;,b、d两端接输出电压Uo,称输出端。,将电阻R(应变片)、电感L、电容C等电参数变为电压U或电流I信号后输出的一种测量电路。,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,4,电桥,根据桥臂阻抗性质的不同为:,电阻电桥,电容电桥,电感电桥,根据供桥电源分为:,直流电桥:采用直流电源只用于测量电阻R的变化,交流电桥:采用交流电源测量电阻R、电容C、电感L的变化,1.电桥的分类,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,5,2.直流

3、电桥,四个桥臂由电阻R1、R2、R3和R4组成。,采用直流电源的电桥称为直流电桥,直流电桥,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,6,直流电桥,当电桥输出端接入仪表或放大器时,电桥输出端可视为开路状态,电流输出为零。,此时,桥路电流为:,a、b之间电位差为:,a、d之间电位差为:,电桥输出电压为:,+,返回,平衡条件,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,7,平衡条件,R1R3=R2R4,直流电桥,电桥的输出:,平衡的条

4、件:,推导,温敏电阻,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,8,为了简化设计,R2=R3=R4=R0,而 R1=R0+R,直流电桥,R0R,U0U,U,电桥的灵敏度定义为,半臂单臂平衡条件,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,9,两片,半桥、双臂输出,当R1 R1R1,R2 R2 R2 时,,由于,R1=R2=R3=R4=R0,R=R1=R2,所以,返回,半臂双臂平衡条件,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan Univ

5、ersity of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,10,四片,全桥、四臂输出,当R1 R1R1,R2 R2 R2,,由于,R1=R2=R3=R4=R0,R=R1=R2,所以,R3 R3R3,R4 R2 R4时,电桥的灵敏度定义为,返回,全桥、四臂平衡条件,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,11,单片,半桥、单臂输出,全桥、四臂输出,半桥、双臂输出,四片,两片,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变

6、换及调理,12,半桥、单臂输出,全桥、四臂输出,半桥、双臂输出,统一表示:,推导,推导,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,13,常用调平衡,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,14,电桥测量的误差,非线性误差,温度误差,直流电源的电压稳定性造成的误差,半桥、单臂输出:,半桥、双臂输出:,全桥、四臂输出:,直流电桥,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,

7、第六章 信号变换及调理,15,平衡条件,3.交流电桥,交流电桥,而,其中,Z1、Z2、Z3、Z4为阻抗的模,而1、2、3、4为阻抗角,是各桥臂电流与电压之间的相位差。,Z1Z3ej(1+3)=Z2Z4ej(2+4),(*),平衡条件,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,16,电容电桥,两相邻桥臂为纯电阻R2、R3,另相邻两臂为电容C1、C4,R1、R4视为电容介质损耗的等效电阻,根据平衡条件,电桥平衡条件:,返回,电容电桥,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technolo

8、gy,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,17,电感电桥,根据平衡条件,电桥平衡条件:,返回,电感电桥,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,18,声音信号,调制 Modulation,解调 Demodulation,6.2调制与解调,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,19,声音信号,利用缓变信号控制高频信号的某个参数(幅值、频率或相位)变化的过程。,已调波,1)实现缓变信号的传输,特别是远距离传输,2)提高信号传

9、输中的抗干扰能力和信噪比,1.调制的目的,音频信号,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,20,2.调制的种类,调制信号,载波信号,a)幅值调制(简称调幅,AM,Amplitude Modulation),b)频率调制(简称调频,FM,Frequency Modulation),c)相位调制(简称调相,PM,Phase Modulation),缓变信号x(t),高频简谐信号,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,21,3

10、.幅值调制(调幅)及其解调,调幅是将一个高频简谐信号y(t)(载波信号)与缓变信号(调制信号)x(t)相乘,使载波信号y(t)的幅值随缓变信号x(t)的幅值变化而变化过程。幅值调制后的信号称为调幅波。,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,22,电阻交流电桥的幅值调制,不同接法的电桥可表示为,当R/R0=R(t),Ui=E0cos2f0t时,U0=KR(t)E0cos2f0t,交流电桥的输出电压U0随R(t)的变化而变化,即U0的幅值受R(t)的控制,其频率为输入电压信号Ui的频率,即2f0,x(t)cos

11、2ot X()*(-o)+X()*(+o)=X(-o)+X(+o),全桥、四臂输出,R(t),E0cos2f0t,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,23,当R/R0=R(t),Ui=E0cos2f0t时,U0=KR(t)E0cos2f0t,Ui=E0cos2f0t实际上载波信号,R(t),即电桥的输入R/R0,实际上是调制信号,R(t)对载波信号E0cos2f0t进行了幅值调制,U0实际上是调幅信号,交流电桥是一个调幅器。调幅器实际上是一个乘法器.,x(t)cos2ot X()*(-o)+X()*(+o

12、)=X(-o)+X(+o),武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,24,调制信号,载波信号,调幅波,(1).调幅的时域表达,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,25,假设调制信号x(t)的最高频率成分为,载波信号,(2).调幅的频域表达,如果,则,,则有调幅波:,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,26,调制信号,载波信号,调幅波

13、,时域,频域,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,27,音频信号,广播电台的发射塔,调幅 AM,调幅波,载波信号,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,28,对已调波进行鉴别以恢复缓变信号的过程。,调幅波,恢复所需要的缓变信号,(3).幅值解调的目的,接收,解调 Demodulation,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,29,

14、(4).同步解调,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,30,同步解调,(a)调幅波频谱,(b)载波信号频谱,(c)同步解调后频谱,(d)调制信号频谱,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,31,当调制信号x(t)0时(0t1时间内),调幅波xm(t)与载波y(t)在每一时刻都同相,1)xm(t)0,y(t)0,2)xm(t)0,y(t)0,1,2,3,4,(5).相敏检波解调,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan Un

15、iversity of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,32,1)xm(t)0,y(t)0,二极管D2、D3导通,在负载上形成两个电流回路:,回路1:e-g-f-3-c-D3-d-2-e,回路2:1-b-D2-c-3-f-g-e-1,总输出为:,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,33,2)xm(t)0,y(t)0,二极管D1、D4导通,在负载上形成两个电流回路:,回路1:e-g-f-4-a-D1-b-1-e,回路2:2-d-D4-a-4-f-g-e-2,总输出为:,返回,武汉

16、理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,34,x(t)0时(0t1),ym(t)与y(t)同相,检波器输出uf(t)0,x(t)0时(t1t2),ym(t)与y(t)反相,检波器输出uf(t)0,1,1,2,2,(5).相敏检波解调,推导,相敏检波器,3,3,t1,t1,1,3,2,2,1,3,t1,t2,t2,t2,低频信号电压为正值时调频波的频率升高,负值时则降低。低频信号电压为零时,调频波的频率就等于高频信号的频率。,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测

17、试技术基础,第六章 信号变换及调理,50,5.恒带宽、恒带宽比滤波器,实际滤波器频率通带通常是可调的,根据实际滤波器中心频率f0与带宽B之间的数值关系,可以分为两种。,2)恒宽比带通滤波器:Q值相同的邻接式滤波器,1)恒带宽带通滤波器,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,52,带宽越窄,分辨力越高。,低频分辨力较高,高频分辨力较低.,信号通带越宽,需要的恒带宽滤波器越多。,恒带宽滤波器:带宽为20Hz,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第

18、六章 信号变换及调理,53,例6-2:,设有一信号是由幅值相同而频率分别为=940Hz和=1060Hz的两正弦信号合成,其频谱如图所示,(c)用1/10倍频程滤波器分析结果(d)用恒带宽滤波器分析结果,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,54,案例:机床轴心轨迹的滤波处理,6.滤波器的应用,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,55,案例:机床轴心轨迹的滤波处理,滤除信号中的高频噪声,以便于观察轴心运动规律,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,56,钢管无损探伤实验,滤除信号中的零漂和低频晃动,便于门限报警,武汉理工大学机电工程学院,Wuhan University of Technology,测试技术基础,第六章 信号变换及调理,57,品质因素Q,相同Q值,中心频率n越大,带宽B越大 这样的滤波器为恒带宽比滤波器,带通滤波器,低端截止频率为c1,高端截止频率为c2,c2=2n c1,(1),(2),(3),(4),(5),返回,恒带宽比滤波器,

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索
资源标签

当前位置:首页 > 建筑/施工/环境 > 项目建议


备案号:宁ICP备20000045号-2

经营许可证:宁B2-20210002

宁公网安备 64010402000987号