201012工程测试技术第四章第三讲.ppt

3) RC带通滤波器 可以看作为低通滤波器和高通滤波器的串联 4.5 滤波 有源产品 LineDa: LTC1564 MAXIM: MAX74xx 4.5 滤波 ????????????????????????????????????? 4.5 滤波 4.4.5 滤波器的应用 模拟滤波器在测试系统或专用仪器仪表中是一种常用的变换装置： 带通滤波器用作频谱分析仪中的选频装置 低通滤波器用作数字信号分析系统中抗频混滤波 高通滤波器用于声发射检测仪中剔除低频干扰噪声 带阻滤波器用作电涡流测振仪中的限波器 4.5 滤波 案例：旅游索道钢缆检测 4.5 滤波 超门限报警 由案例提炼的典型实验：钢管无损探伤 滤除信号中的零漂和低频晃动，便于门限报警 19 4.5 滤波 高通滤波！ 案例：机床轴心轨迹的滤波处理 ?????????????????????? 20 4.5 滤波 案例：机床轴心轨迹的滤波处理 滤除信号中的高频噪声，以便于观察轴心运动规律 ?????????????????????? 21 4.5 滤波 低通滤波！ 动手做： 调节计算机mp3播放器等软件中的声音均衡器，试验其对音乐信号的滤波情况。 22 4.5 滤波 * * * * 调频/调频(FM/FM)式遥测系统，是频分制遥测系统中应用较为广泛的一种，可同时对多路信号传输，实现多点测量。各测量电桥由副载波振荡器供电，各路副载波的中心频率不同。各路被测信号（应力、应变）通过电桥分别对不同频率的副载波进行调制。各路电桥的输出为不同频带的调幅信号，之间频谱不重叠，都有一定的间隔带。各路调幅信号经过波道混合器（线性叠加网络）相加，再对发射机的主载波进行调频，然后由天线发射出去。在接收端，则通过鉴频（或检波）、带通滤波和二次鉴频等环节，还原成原来被测信号，以获得所测应力或应变等信息。 * 在漏磁无损检测中，对某些回转体检测时，回转体直线运动、漏磁检测探头回转运动，传感器信号向外传输时需使用无线方式。 通常所用的信号耦合系统有碳刷、导电滑环、电容耦合系统等，在此采用非接触式的红外传输作为检测信号的传输方式。如果直接对传感器的模拟检测信号进行传输，那么传输距离、传输过程的干扰以及发光器件的电光转换性能都将引起信号的传输失真。如将模拟信号转换成开关式的数字信号，就可以使传输变得简单，干扰也将大为减小。 * 根据线性系统的传输特性，当δ函数通过理想滤波器时，其脉冲响应函数h(t)应是频率响应函数H(f)的逆傅里叶变换 当0 ≤ t 时，h( t ≠0 ，表明当激励信号δ(t) 在t = 0时刻加入，而响应却在t 为负值时已经出现。 因为h(t)的波形表明，在输入到来之前，滤波器就应该早有与该输入相对应的输出，显然，任何滤波器都不可能有这种“先知”，所以，理想滤波器是不可能存在的。可以推论，理论的高通、带通、带阻滤波器都是不存在的。实际滤波器的频域图形不可能出现直角锐变，也不会在有限频率上完全截止。原则地讲，实际滤波器的频域图形将延伸到|f| → ∞ ，所以一个滤波器对信号中通带以外的频率成分只能极大地衰减，却不能完全阻止。 * 讨论理想滤波器的阶跃响应，是为了进一步了解滤波器的传输特性，确立关于滤波器响应的上升时间与滤波器通频带宽之间的关系。 * * * * * 在两截止频率外侧，实际滤波器有一个过渡带，这个过渡带的幅频曲线倾斜程度表明了幅频特性衰减的快慢，它决定着滤波器对带宽外频率成分衰阻的能力。通常用倍频程选择性来表征。 * 华中科技大学机械学院 p* 工程测试技术 本章学习要点： 第4章　模拟信号处理 掌握模拟信号放大原理　 掌握电桥原理及基本特性　 掌握信号调制及解调原理 掌握理想滤波器模型及特性 了解实际滤波器基本参数 上讲内容 信号调理的目的和内容 信号放大原理 电桥原理和基本特性　 幅度调制及解调原理 频率调制及解调原理 理想滤波器模型 实际滤波器基本参数 RC无源滤波器特性 本讲内容 第4章　模拟信号处理 频率调制（调频）是利用信号x(t)的幅值调制载波的频率。　 4.4.2 频率调制 调频波是一种随信号x(t)的电压幅值而变化的疏密度不同的等幅波。　 第4章　模拟信号处理 鉴频： T1 T2 T3 T4 F 4.4 调制 优点：改善了信噪比，抗干扰能力强。 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。 不能运用叠加原理，分析调频波比分析调幅波困难。 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。 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。 4.4 调制 频率调制的实现 频率调制是使载波频率对应于调制信号x(t)的幅值的变化。 信号x(t)幅值