5测试信号调理技术2.ppt

燕山大学机械学院 5.3 信号的滤波　 第五章、测试信号调理技术 滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分． 1 滤波器分类（根据滤波器的选频作用分） 低通 高通 带通 带阻 实验 2 滤波器的串/并联　 低通滤波器和高通滤波器是滤波器的两种最基本的形式，其它的滤波器都可以分解为这两种类型的滤波器。 5.3 信号的滤波　 3 理想滤波器 　 理想滤波器是指能使通带内信号的幅值和相位都不失真，阻带内的频率成分都衰减为零的滤波器。 5.3 信号的滤波　 物理不可实现 　 理想滤波器在时域内的脉冲响应函数 h（t）为 sinc函数。脉冲响应的波形沿横坐标左、右无限延伸。 波形 给理想滤波器一个脉冲激励，从图中可以看出，在t=0时刻单位脉冲输入滤波器之前，即在t＜0时，滤波器就已经有响应了。故物理不可实现。 5.3 信号的滤波　 4 实际滤波器 　 理想滤波器是不存在的，在实际滤波器的幅频特性图中通带和阻带间应没有严格的界限,，存在一个过渡带。 1)纹波幅度d ：波动幅度d与幅频特性平均值A0相比应小于-3dB。 2)截止频率fc :幅频特性值等于0.707A0所对应的频率． 3)带宽B和品质因数Q:上下两截频间的频率范围称为带宽 中心频率和带宽之比称为品质因数 4)倍频程选择性W:指在上截止频率fc2与 2fc2之间幅频特性的衰 减值，即频率变化一个倍频程时的衰减量。 5.3 信号的滤波　 5 RC无源滤波器 　 在测试系统中，常用RC滤波器。因为这一领域中信号频率相对来说不高。而RC滤波器电路简单，抗干扰强，有较好的低频性能，并且选用标准阻容元件 。 1) 一阶RC低通滤波器 5.3 信号的滤波　 2) 一阶RC高通滤波器 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 5.3 信号的滤波　 5 恒带宽、恒带宽比滤波器 　 实际滤波器频率通带通常是可调的，根据实际滤波器中心频率与带宽之问的数值关系，可以分为两种。 5.3 信号的滤波　 2) 恒带宽带通滤波器 1) 恒带宽带通滤波器 5.3 信号的滤波　 1/3倍频程滤波器 2.2 信号的时域波形分析 6 滤波器的应用 超门限报警 案例：旅游索道钢缆检测 5.3 信号的滤波　 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 实验 燕山大学机械学院