模拟信号分第4讲析.pptVIP

电桥是将电阻、电感、电容等电参量的变化转换为电压或电流输出的一种测量电路。其输出既可用指示仪表直接测量，也可以送入放大器放大。由于电桥测量电路简单，具有较高的精确度和灵敏度，能预调平衡，易消除温度及环境的影响，因此在测量系统中被广泛采用。 变压器电桥将变压器中感应耦合的两线圈绕组作为电桥的桥臂。 将电容作为自激振荡回路中的一个调谐参数， 则：电路的振荡频率： 在 附近 直接调频电路：被测量的变化 ------- 振荡频率的变化 转变为 优点：抗干扰能力强。 调频波通常要求很宽的频带，甚至为调幅所要求带宽的20倍；调频系统较之调幅系统复杂，因为频率调制是一种非线性调制。 因为调频信号所携带的信息包含在频率变化之中，并非振幅之中，而干扰波的干扰作用则主要表现在振幅之中。 缺点：占频带宽度大，复杂 §4.2 调制与解调 滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定频率成分通过，而极大地衰减其它频率成分。 §4.3 信号的滤波 1. 滤除干扰噪声 作用 2. 频谱分析 一. 滤波器的分类 按选频 :低通、 高通、带通、带阻 下截止频率 上截止频率 3 理想滤波器 理想滤波器是指能使通带内信号的幅值和相位都不失真，阻带内的频率成分都衰减为零的滤波器。 §13.4.3 理想滤波器 西华大学机械学院 胥永刚 胥永刚 胥永刚制 测试技术基础 测试技术基础 第四章 模拟信号分析 测量电桥 信号的调制与解调 信号的滤波 本章内容： 测试技术基础 信号调理的的目的是便于信号的传输与处理。 信号调理的目的 （1）传感器输出的电信号很微弱，大多数不能直接输送到显示、记录或分析仪器中去，需要进一步放大，有的还要进行阻抗变换。 （2）有些传感器输出的是电信号中混杂有干扰噪声，需要去掉噪声，提高信噪比。 （3）某些场合，为便于信号的远距离传输，需要对传感器测量信号进行调制解调处理。 测试技术基础 §4.1 测量电桥 电桥平衡时： 即： 1）直流电桥 当 测量时，使输出电压与被测量引起的电阻变化量有关； 直流电桥的连接方式： 单臂电桥 差动半桥 差动全桥 2 交流电桥 交流激励电压，四臂可为L R C 平衡： ：阻抗角， 各桥臂电流与电压的相位差 纯电阻： 感性阻抗： 容性阻抗 电容电桥： 平衡时： 要达到平衡，必须同时调节电阻和电容两个参数； 电感电桥： 注意：纯电阻交流电桥，除电阻平衡外， 还须有电容平衡；（导线间分布电容的存在） 带感应耦合臂的电桥与一般电桥比较，具有较高的精确度和灵敏度，且性能稳定，频率范围广，近年来得到广泛应用。 变压器式电桥 §4.1 测量电桥 测量技术基础 第4章 模拟信号分析 测量电桥 信号的调制与解调 信号的滤波 本章内容： 第四章 模拟信号分析（测试技术） 经传感器后的信号需经过： 调理、放大、滤波等一系列的加工处理 目的：将微弱电压信号放大 将非电信号转换为电压信号 抑制干扰噪声，提高信噪比 便于传输及后续环节的处理 4.2 调制与解调 调制：使一个信号的某些参数在另一个信号 的控制下而发生变化的过程； 载波： 一般为较高 频率的交变信号 调制信号： 已调制波： 调幅 (AM) 调制 调频 (FM) 调相（PM） a) 幅度调制(AM) b) 频率调制(FM) c) 相位调制(PM) §4.2 调制与解调 一 调幅及其解调 （一）原理 调幅：将一个高频简谐信号（载波）与测试信号 （调制信号）相乘，使高频信号的幅值随测试信的变化而变化。 幅度调制与解调过程（数学描述） 乘法器 x(t) y(t) x m(t) 乘法器 滤波器 y(t) x(t) 解调：把调幅波再次与原载波信号相乘 同步解调：解调时所乘的信号与调制时的 载波信号具有相同的频率和相位； 注意：1．载波频率 与原信号中的最高频率 一般要求： 数倍或几十倍于 解调方法之一：同步解调 该调制方法，将信号x(t)直接与载波z(t)相乘。这种调幅波具有极性变化，解调时必须再乘与z(t)相位相同的z’(t)方能复原出原信号，故称同步解调。 -5 0 5 -1 0 1 -5