测试技术基础培训资料演示文稿PPT信号调理(2).ppt
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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
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