电桥、调制解调和滤波器.pptxVIP

2025/7/181第四章信号调理、处理和记录4.1电桥4.2调制与解调4.3滤波器4.4信号的指示和记录装置《机械工程测试技术》

4.1电桥电桥是将电阻、电感、电容等参量的变化变为电压或电流输出的一种测量电路。分类：按激励电压的性质直流电桥交流电桥按输出方式不平衡桥式电路平衡桥式电路第四章信号调理、处理和记录电桥平衡：直流电桥输出为零

平衡条件4.1电桥直流电桥电路形式

3.输出特性为了简化,采用全等臂电桥,即一、直流电桥若则电桥的输出电桥的和差特性：相邻相减，相对相加

输出特性半桥单臂接法：R1随被测量变化，变化量为ΔR若则:

3.输出特性2025/7/1862）半桥双臂接法：R1和R2随被测量发生变化，分别为ΔR1、ΔR2与半桥单臂相比，灵敏度提高了一倍灵敏度

3）全桥接法2025/7/187输出四个桥臂的电阻均随被测量变化上述电桥是在不平衡条件下工作的，它的缺点是当电源电压不稳定，或环境温度变化时，会引起电桥输出的变化，从而产生测量误差。因此，在某些情况下采用平衡电桥。灵敏度3.输出特性

平衡电桥设被测量等于零时，电桥处于平衡状态，此时指示仪表G及可调电位器H指零。当某一桥臂随被测量变化时，电桥失去平衡，调节电位器H，改变电阻R5触点位置，可使电桥重新平衡，电表G指针回零。电位器H上的标度与桥臂电阻值的变化成比例，故H的指示值可以直接表达被测量的数值。一.直流电桥

直流电桥2025/7/189和差特性的应用FxFy

交流电桥交流电桥采用交流激励电压。电桥的四个臂可为电感、电容或电阻。交流电桥平衡条件把各阻抗用指数式表示代入上式电桥

二.交流电桥2025/7/1811交流电桥平衡必须满足两个条件：即相对两臂阻抗之模的乘积应相等，并且它们的阻抗角之和也必需相等。要使上式成立，必须有

二.交流电桥2025/7/1812电容传感器电感传感器电阻传感器

4.2调制与解调2025/7/1813第四章信号调理、处理和记些传感器的输出(被测量信号)为低频缓变(近似直流）信号这种信号的放大需要直流放大器直流放大器有零漂和级间耦合等问题，复杂且昂贵05能否将低频缓变信号变为高频交流信号，然后采用交流放大器。

先将微弱的缓变信号加载到高频交流信号中去，然后利用交流放大器进行放大，最后再从放大器的输出信号中取出放大了的缓变信号。调制与解调载波信号的幅值随着缓变信号的幅值变化而变化这就是幅值调制和解调。

调制：使一个信号的某些参数在另一个信号的控制下发生变化的过程。载波：被控制信号，为高频振荡波调制信号：控制信号，又称基带信号，低频缓变信号，不适合在信道中直接传送，不适合放大。已调波/调制波：经调制之后得到的高频振荡信号；调制器：具有调制功能的仪器解调：从已调制波中恢复出调制信号的过程解调器：具有解调功能的仪器4.2调制与解调

调制的目的：01交流放大器的零点漂移小02提高抗低频干扰的能力03信道复用（频分多用）的需要便于放大与传输04

三种通信方式2025/7/1817（1）单工通信：单向传播（2）半双工通信：分时双向传播（3）全双工：同时双向传播信道复用（频分多用）的需要调频在信到复用中应用例子1.手机2.收音机3.有线电视3.ADSL

4.2信号的调制与解调分类调制信号x(t)载波信号调幅：幅值调制(AM)，使高频载波信号的幅值随基带信号作线性变化，得到的调制波称为调幅波。调频：频率调制(FM)，使高频载波信号的瞬时频率随基带信号作线性变化，得到的调制波称为调频波。调相：相位调制(PM)，使高频载波信号的瞬时相位随基带信号作线性变化，调到的调制波称为调相波。频率调制和相位调制又合称为角度调制。

”低频缓变调制信号调频信号高频载波信号调幅信号

一.调幅及其解调202025/7/184.2调制与解调基带信号：载波信号:乘法器x(t)y(t)1.调幅原理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号的变化而变化。调幅波：

调幅的频谱分析由傅立叶变换的性质知：在时域中两个信号相乘，则对应在频域中这两个信号进行卷积。即调幅及其解调余弦函数的频域图形是一对脉冲谱线一个函数与单位脉冲函数卷积的结果，就是将其图形由坐标原点平移至该脉冲函数处。0102

若以高频余弦信号作载波，把信号x(t)和载波信号相乘，其结果就相当于把原信号的频谱图形由原点平移至载波频率处，幅值减半。即，

y(t)调制器x(t)x(t)一.调幅及其解调

从调