检测系统3-信号处理电路摘要.ppt

机电系统及其控制 授课教师：赵建文 所在单位：哈尔滨工业大学（威海） 船舶与海洋工程学院 机械工程系 第二章 检测系统设计 检测系统的组成 传感器的分类 传感器的性能指标 常用传感器的工作原理 传感器选型 信号采集处理电路及数据处理 体温调节仪 2.6 信号采集处理电路及数据处理 温度传感器信号采集处理电路板 传感器引线及封装形式 热敏电阻探头 热敏电阻探头 2.6 信号采集处理电路及数据处理 温度传感器信号采集及处理电路设计 温度阻值对照表 热敏电阻 2.6 信号采集处理电路及数据处理 2.6 信号采集处理电路及数据处理 温度传感器信号采集及处理电路 温度传感器信号采集及处理电路 放大器、电阻、电容的作用？ 2.6 信号采集处理电路及数据处理 方法：最小二乘线性拟合 步骤：1、将温度和输出电压值分别定义为数组x和y，两个数组的元素个数相同。 令拟合后的直线为y=bx+a 也可以利用MATLAB自己编写拟合函数 采集数据的处理 温度 输出电压 2.6 信号采集处理电路及数据处理 拟合后的直线 为提高拟合精度，也可选择最小二乘多项式拟合或三次样条拟合 2.6 信号采集处理电路及数据处理 最小二乘多项式拟合 令该多项式的表达式 令上式中的aj组成向量 列出残差表达式，由多元函数取得极值的条件可得 A=S-1B 其中 上式中 2.6 信号采集处理电路及数据处理 三次样条拟合 样条曲线是分段的三次曲线，而且它的一阶、二阶导数是连续的。为使结果唯一，在三次样条函数中增加三次多项式的约束条件。若共用m段三次曲线，利用中间点的函数值、函数连续、一阶导数连续、二阶导数连续可以得到4（m-1）个方程；再利用端点函数值得到2个方程；再利用非扭结条件，强迫第一个和第二个三次多项式的三阶导数相等，最后一个和倒数第二个三次多项式的三阶导数相等，即可得到4m个方程。 压力电压关系表 2.6 信号采集处理电路设计实例 2.6 信号采集处理电路设计实例 压力传感器电路板 压力传感器信号采集及放大电路 2.6 信号采集处理电路设计实例 变形前 应变片 a b c d 受载后 P P d ′ a′ c′ b′ 实验1：应变片单臂电桥性能实验 目的：实践力传感器相关知识，掌握 传感器数据处理方法 传感器实验 :金属电阻丝轴向应变 电阻应变式力传感器工作原理 单臂电桥 传感器实验 实验报告： 按照传感器手册P12的5要求记录实验数据，完成所要求的全部内容。 传感器实验 实验2：光电编码器综合实验演示装置 目的：实践光电编码器相关知识，了解 增量式编码器与绝对式编码器的区别。 传感器实验 二进制编码 格雷码 绝对式编码器的码盘 现有仪器：实验1和实验2所需的实验台各有2个。 实验分组： 分为4组，每组学生共用一个实验台。前两组先做实验1，后两组先做实验2；50分钟后互换。 传感器实验 结束语 谢谢大家！ Thank you for your attention! * 此图为两个反向比例放大电路的串联。多个电容的作用：电容同时也具有感性和阻性，电容值越大，其附加的电感值也越大，因此对于高频信号，其阻抗变大，不利于滤掉高频信号。因此不同容值的电容适合滤掉不同频段的信号，要组合使用。简单了解即可。R11与放大倍数无关，只是为了匹配运放。 * 运放的正负极电压与信号源相同，运放的作用是增大信号驱动能力，增大电流，因为压力传感器输出的电流一般为微安级别，不足以带动A/D。 * * * * * 此图为两个反向比例放大电路的串联。多个电容的作用：电容同时也具有感性和阻性，电容值越大，其附加的电感值也越大，因此对于高频信号，其阻抗变大，不利于滤掉高频信号。因此不同容值的电容适合滤掉不同频段的信号，要组合使用。简单了解即可。R11与放大倍数无关，只是为了匹配运放。 * 运放的正负极电压与信号源相同，运放的作用是增大信号驱动能力，增大电流，因为压力传感器输出的电流一般为微安级别，不足以带动A/D。 * * * *