电气测量课件基础知识.ppt

第*页 1.2.3 电子测量中的基本实现技术1. 电子测量中的变换技术 2) 频率变换 （1）检波：交流电压变成直流电压 常用磁电式电表，它只能测量直流，交流信号必须检波成直流信号来测量 （2）斩波：把一个直流电压调制成交流电压，经过交流放大，然后再把交流电压通过反调制（解调）还原为直流电压的过程。 斩波的作用是对微弱的直流电压进行放大 （3）变频（分频、倍频、混频、频率合成等） 进行频率的加减运算；获得很宽的频率覆盖范围；实现中频或低频替代，以提高测量精度，实现频率的精密测量。 例：f=200.020kHz～220kHz f0=200kHz 则 F=f-f0=20Hz～20kHz 第*页 1.2.3 电子测量中的基本实现技术1. 电子测量中的变换技术 3) 波形变换 （1）整形 将任意形状的波形变成规则的脉冲波形， 例如，用于电子计数器的输入通道中。 （2）限幅 把信号波形幅度限制在一定范围内 （3）微分 由矩形脉冲形成一个窄脉冲。 在电子计数器、取样示波器、广谱信号源中广泛使用。 （4）合成 多种波形叠加成复杂波形。 例如合成CRT显示的视频信号波形。 （5）变换 方波变成三角波或正弦波，三角波变成正弦波或方波，正弦波变成方波或三角波等。 波形变换技术广泛用于多波形函数发生器中。 第*页 1.2.3 电子测量中的基本实现技术1. 电子测量中的变换技术 4) 参量变换 （1）AVΩ变换——电流、电压、电阻之间的变换 多用表中采用的AVΩ变换，包括交流/直流（AC/DC）、电流/电压（I/V）和电阻/电压（/V）的转换，实现了交、直流电压、电流、电阻等多种测量功能。 （2）V/F变换——模拟直流电压转换为频率 讲述该种转换在信号采集中的抗干扰作用 （3）V/T变换——模拟直流电压转换成时间 （4）网络参数的变换，可通过易测量求出难测量 第*页 1.2.3 电子测量中的基本实现技术1. 电子测量中的变换技术 例：一个工件伤痕检测系统使用的变换技术 ①机械量信息到光信号；②光信号变换成电信号；③电信号被放大，进行了幅度变换；④对电信号比较、校正的处理后抽取出了有关伤痕的有用信息；⑤电信号到光信号的变换进行显示。 第*页 1.2.3 电子测量中的基本实现技术2. 电子测量中的比较技术 1）比较的基本概念 被测量为x、标准量为s、比较电路输出为y。 当xs 时，y=YL；当xs时，y=YH 当x=s 时，y出现一个跃变信号 第*页 1.2.3 电子测量中的基本实现技术2. 电子测量中的比较技术2）电压比较 （1）电平比较 两个模拟电压的大小的比较是用电压比较器来实现的 第*页 1.2.3 电子测量中的基本实现技术2. 电子测量中的比较技术2）电压比较 （2）差值型比较 采用能输出模拟差值电压的减法运算放大器。实现减法运算功能的方法也有差动型比较和求和型比较两种。 （3）比例型比较 具有除法或比例运算功能的电路或部件，也可完成被测量与标准量的比较。例如，双积分式A/D转换器中，被测电压与标准电压之间具有如下关系（讲双积分式A/D转换器的原理）： 第*页 1.2.3 电子测量中的基本实现技术2. 电子测量中的比较技术3）阻抗比较 电桥电路具有对称差动的电路结构，是一种电量天平，可以十分方便地实现差值检测和比例比较的功能。 （a）比例臂电桥 （b）有源电桥 （c）电压电桥 （d）电流电桥 1 1 2 2 s x Z U N U N Z == == 第*页 1.2.3 电子测量中的基本实现技术2. 电子测量中的比较技术3）阻抗比较 例. 比例运算比较（半桥）电路 第*页 1.2.3 电子测量中的基本实现技术2. 电子测量中的比较技术4）频率（时间）阻抗比较 ①时间差值比较：用R-S触发器可实现时差的比较 ②差频比较： 混频器可以实现两个频率的减法运算， 还可利用差频比较法测量频率 第*页 1.2.3 电子测量中的基本实现技术2. 电子测量中的比较技术5）相位比较 （1）用乘法器或相敏检波器鉴相 （2）脉冲与数字式鉴相器 触发器构成的脉冲鉴相器:RS触发器或D触发器 数字式鉴相器:由相位比较器（9个与非门）和电荷泵组成 第*页 1.2.3 电子测量中的基本实