检测电路检测算法及抗干扰技术 (2).pptVIP

调制信号x可按任意规律变化，为方便可假设调制信号x是角频率为Ω的余弦信号x=XmcosΩt，因此，式(1)调幅信号可写为：它含三个不同频率的信号:角频率为ωc的载波信号和角频率分别为ωc±Ω的上下边频信号。载波信号中不含调制信号x的信息，因此可取Um=0，只保留两个边频信号。这种调制称为双边带调制。其数学表达式为:调幅鉴幅电路第62页，共116页，星期日，2025年，2月5日txOtOucusa)b)Otc)图(1)双边带调幅信号波形双边带调制的调幅波如图(1)所示。图a为调制信号，图b为载波信号，图c为调幅信号。双边带调制可用调制信号与载波信号相乘来现。双边带调幅信号波形第63页，共116页，星期日，2025年，2月5日为提高测量信号抗干扰能力，常要求从信号一形成就已经是已调信号，因此，常在传感器中进行调制。实例：用4个应变片测量梁的变形，由此确定作用在梁上的力F的大小。4个应变片接入电桥，并采用交流电压U供电。设4个应变片在没有应力作用的情况下它们的阻值R1=R2=R3=R4=R，电桥的输出：传感器通过交流供电实现调制第64页，共116页，星期日，2025年，2月5日调频原理与方法调频：用调制信号x控制高频载波信号的频率；常用线性调频，即被调信号频率按调制信号x的线性函数变化；调频信号us的一般表达式可写为：式中wc为载波信号的角频率；Um为调频信号中载波信号的幅度；m为调制度。若x=Xmcos?t,则调频信号的频率可在wc±mXm范围内变化。为避免频率混叠，要求wcmXm。第65页，共116页，星期日，2025年，2月5日调频信号的波形xtOOtusa)调制信号b)调频信号调频信号的波形第66页，共116页，星期日，2025年，2月5日优点：抗干扰能力强。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。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。调频调制的特点第67页，共116页，星期日，2025年，2月5日传感器调频电路实例与调幅情况一样，为提高测量信号抗干扰能力，常要求信号形成时已是已调信号。因此，常在传感器中进行调频。测力或压力的振弦式传感器实例：测力或压力的振弦式传感器振弦3的一端与支承4相连，另一端与膜片1连接，振弦3的固有频率随张力T变化变化。振弦3在磁铁2形成的磁场内振动时产生感应电动势，其输出为调频信号。第68页，共116页，星期日，2025年，2月5日调相鉴相电路调相：利用调制信号x控制高频载波信号的相位。常用方法：线性调相，即使得被调相信号的相位按调制信号x的线性函数变化。调相信号us的一般表达式：us=Umcos(wct+mx)式中，wc为载波信号的角频率；Um为调相信号中载波信号的幅度；m为调制度。第69页，共116页，星期日，2025年，2月5日a)b)c)txOttucus?OO调相信号的波形调相信号的波形a）调制信号；b）载波信号；c）调相信号第70页，共116页，星期日，2025年，2月5日同调幅、调频的情况一样，为提高测量信号抗干扰能力，常要求从信号刚一形成就已经是已调信号，因此常在传感器中进行调制。实例：感应式扭距传感器13245M传感器调相电路实例感应式扭距传感器第71页，共116页，星期日，2025年，2月5日影响鉴相误差的主要因素：非线性、信号幅值、占空比、门电路与时钟脉冲频率等。RS触发器鉴相精度最高，线性好，对Us和Uc的占空比没有要求。鉴相范围接近2?；相敏检波器或乘法器鉴相原理上有非线性，信号幅值影响鉴相误差。鉴相范围为±?/2