天大测控电路讲义 第三章.pptVIP

* * * 调频（FM）： 广播、电视（宽带调频） 通信领域（窄带调频） * * 车身电涡流位移传感器测油泵齿杆位置，位置的变化引起电涡流传感器的等效电感的变化，见上图。 * 特点：电路结构简单，但线性范围很小。 * 鉴频特性的线性范围达到最大 * 注意：调宽仅仅改变脉冲的宽度，但脉冲的周期不变。 * （和RC多谐振荡器的脉冲调频电路有何区别？） * 若ux增大，则u＋’ 和u＋’’ 也都增大，则充电时间t1增大，放电时间t2减小，即T不变（充、放电的时间常数τ相同，曲线斜率相同），而占空比随ux增大而增大。 * 思考：若uc为正的方波，积分器的输出uo1的波形如何？充电可以，放电不行。因为R上无电流，C上也就无电流，也就无压降，而 C左边电压为0，右边电压保持为－U，不变。 * 相敏检波电路 增量式光栅传感器对莫尔条纹信号的调制 a) ? a a b W B 1 2 N S1 S2 Sn VP1 VP2 VP3 VPn us 返 回 上一页 下一页 t O uc t O us x O t W 2W Y O ? b) VP1 VPn …… 1 X Y 2 VPn VP1 …… 脉冲采样式调相电路 返 回 上一页 下一页 U0 比较 电路 脉冲发 生器 载波 锯齿波 发生器 输出调相脉冲 uj ux + a) Uc us 脉冲 发生器 Uc′ （三）电路调制 t Uc′ uj t uj=kΨ ux+uj t ux U0 us t 鉴相就是从调相信号中将反映被测量变化的调制信号检出来， 实现调相信号的解调，又称为相位检波。 二、解调电路（鉴相） 返 回 上一页 下一页 （一）用相敏检波器鉴相 uo=Usm/2cosΦ 1、乘法器鉴相 2、用开关式相敏检波电路鉴相 （二）通过相位—脉宽变换鉴相 2、RS触发器鉴相 RS触发器的真值表： S R Q 0 0 不变 1 0 1 0 1 0 1 1 不定 特点：鉴相范围ΔΦ～(2π－ ΔΦ) 对占空比没有要求 线性 b) O O Q Us Uc uo O Uc‘ Us‘ O O ? t ΔΦ B 返 回 上一页 下一页 a) Q Q S R Uc’ Us’ 1 φ c) N,uo 0 π 2π -π CP 计 数器 时钟脉冲 DG2 Q 延时 锁存器 清零 2 ±(π－ ΔΦ) uo 单稳 锯齿波 发生器 采样保 持 滤波器 Uc′ uj Uc Us′ u′ （三）脉冲采样式鉴相 返 回 上一页 下一页 a) U’c O t c) t O U’s b) t O uj d) t O u’ e) t O uo 第五节 脉冲调制式测量电路（调宽） 一、脉冲调制原理与方法 脉冲调制是指用脉冲作为载波信号的调制方法。 脉冲调幅（PAM）：开关式相乘调幅电路 脉冲调频（PFM）：RC多谐振荡器调频电路 脉冲调相（PPM）：脉冲采样式调相电路 脉冲调宽（PWM） 脉冲调宽的数学表达式为： B=b+mx 返 回 上一页 下一页 a) 调制信号 b) 脉冲调宽信号 U t x O x T B t O 返 回 上一页 下一页 1 2 4 3 5 6 7 9 10 11 8 M θ 用激光扫描的方法测量工件直径 （二）传感器调制 T T B1 B2 返 回 上一页 下一页 1、10－透镜 2－棱镜 3－电动机 4－激光器 5、6－反射镜 7、9－保护玻璃 8－工件 11－光电元件 1、参量调宽 R2 RP3 VD1 RP2 R4 VD2 RP1 C uC uo VS R3 ∞ - + + N R1 （三）电路调制 输出脉冲的占空比（即脉宽）随传感器变化，但脉冲周期T不变。 +FUr u uo uc +Ur -Ur -FUr O t t2 t1 T T 返 回 上一页 下一页 uC u– R3 R4 C R2 R R1 ux VS uo u+ ∞ - + + N 当输出uo为正时， 当输出uo为负时， 返 回 上一页 下一页 2、电压调宽 u uo +Ur -Ur O t t1 t2 uc T 3、PWM脉宽模拟调制 脉冲宽度调制 uo A2 A1 R2 R1 R C uΩ(t) 调制信号 uo1 方波 载波 积分器 比较器 PW