4.14.24.34.5第四章信号调理处理和记录.ppt

* 将电容作为自激振荡回路中的一个调谐参数， 则：电路的振荡频率： 在 附近 直接调频电路：被测量的变化 ------- 振荡频率的变化 转变为 调频的特点： 优点：抗干扰能力强。 因为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。 习题4-5 已知:调幅波 求:1) 所包含的各分量的频率及幅值 2) 绘制调制信号和调幅波的频谱 解: -1.5 -0.5 0 0.5 1.5 频率(KHz) 8.5 9.5 10 10.5 11.5 幅值: 10 15 100 15 10 10 -10 100 10 15 15 10 频率(KHZ) 8.5 9.5 10 10.5 11.5 幅值: 10 15 100 15 10 （二）变压器耦合的谐振回路鉴频法 鉴频：调频波的解调 将频率变化 -------- 调制信号电压幅值的变化 转变为 ：等幅的调频波 ：二次边输出电压 的频率与 保持一致 回路的谐振频率 小范围内： 例 1 用电阻应变片接成全桥，测量某一构件的应变， 已知其变化规律为： 如果电桥激励电压： 求此电桥的输出信号的频谱 解： 全桥： 应变片： =常数 K 第三节 滤波器 （选频） 1. 滤除干扰噪声 作用 2. 频谱分析 一. 滤波器的分类 按选频 :低通、 高通、带通、带阻 下截止频率 上截止频率 注意：1。过渡带：不希望有，但不可避免 2．滤波器特性的相互关联： 3．任何装置均可看成是一个滤波器，例：隔振台（低通） 二、理想滤波器 物理上不可实现 线性系统的不失真条件： 若滤波器的频率响应 为： h(t):脉冲响应函数 讨论：滤波器的通频带宽 B和建立较稳定的输出 所需要的时间 之间的关系； 分辨力极其影响因素： 建立时间： 按理论响应值（0.1-- 0.9）： 即 的图形愈 陡峭 有： =常数 物理意义：输入信号如有突变处必然含有丰富的高频分量， 低通滤波器阻衰了高频分量，其结果是把输出波形 “圆滑”了。通带愈宽，阻衰的高频分量愈少，使信号 能量更多、更快地通过，建立时间就短；反之，则长。 分辨力 高分辨力与快速响应的要求相互矛盾 一般采用： 三．实际RC 调谐式滤波器 (一) 实际滤波器的基本参数 纹波幅度 d 幅频特性的平均值 一般要求： 2. 截止频率 幅频特性等于 所对应的频率: ：-3dB点 半功率点： 3．带宽B ，品质因数Q 品质因数 分辨力 4. 频程选择性 滤波器对带宽外频率成分衰阻的能力 即：频率变化一个倍频程时的衰减量 5、滤波器因数 理想: (二) 调谐式滤波器的基本特性 特点：简单，抗干扰性强，较好 的低频性能，易实现 1．一阶RC 低通滤波器 (1) (2) (3) 为提高衰减，可将几个低通滤波器串联使用 2. RC高通滤波器 (1). (2) (3) 3. 带通滤波器 低通与高通串联 前提：后一级不能从前一级吸收能量 为消除两级间耦合时的相互影响，两级间常用射极输出器或者运算放大器阻隔 4. 滤波器的连接 中心频率相同的滤波器串接———加强滤波效果 四. 恒带宽比滤波器和恒带宽滤波器 “实时”的谱分析 (一) 恒带宽比滤波器 Q= =常数 若 n =1 倍频程滤波器 n= 倍频程滤波器 滤波器的中心频率： 可见 增加, 分辨力提高 可证明：对一组相邻接的滤波器 ：后一个滤波器的中心频率 (二) 恒带宽滤波器 B恒定 参考信号 信号的扫描时间，扫描速度 第四节 信号的指示和记录装置 一. 动圈式磁电指示机构 二 光线示波器 L：反射镜与记录纸之间的距离； ：线圈无偏转时的反射角。 例：输入信号 为周期T=1ms,幅值为1的方波， 如图1，低通滤波器幅频特性如图2，相频特性 试求 ：y(t) 解： 由滤波器的幅频特性:对高于6KHZ的成分完全