信号调理-电桥与滤波.pptVIP

理想滤波器的λ=1，常用滤波器的λ=1～5。λ越小，表明滤波器的选择性越好。有些滤波器受器件影响（例如电容漏阻等），阻带衰减倍数达不到-60dB，则以标明的衰减倍数（如-40dB或-30dB）带宽与-3dB带宽之比来表示其选择性。5)滤波器因数(或矩形系数)λ滤波器选择性的另一种表示方法是用滤波器幅频特性的-60dB带宽与-3dB带宽的比值来表示，即5RC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低通滤波器上式表明，RC值决定着上截止频率。因此，适当改变RC时，可以改变滤波器的截止频率。分析该系统特性可知，当时，A(f)=1，此时信号几乎不受衰减地通过，并且相频特性近似为一条通过原点的直线。因此，可以认为在此情况下，RC低通滤波器是一个不失真传输系统。当 ，即华北电力大学机械工程学院测试技术华北电力大学机械工程学院测试技术华北电力大学机械工程学院测试技术第六章信号调理与显示本章学习要求：1.了解电桥平衡条件2.了解信号调制解调原理3.了解信号滤波器工作原理信号调理的的目的是便于信号的传输与处理。6.1信号调理的目的1.传感器输出的电信号很微弱，大多数不能直接输送到显示、记录或分析仪器中去，需要进一步放大，有的还要进行阻抗变换。?2.有些传感器输出的是电信号中混杂有干扰噪声，需要去掉噪声，提高信噪比。3.某些场合，为便于信号的远距离传输，需要对传感器测量信进行调制解调处理。电桥分类电阻R1,R2,R3,R4作为四个桥臂，在a、c两端接入直流电源e0，在b、d两端输出电压ey作用一.直流电桥1.平衡条件a、b之间与a、d之间的电位差输出电压6-1在测试过程中，根据电桥工作中的电阻值变化的桥臂情况可以分为半桥单臂、半桥双臂和全桥式联接方式电桥平衡，即输出电压为零，则有平衡条件适当选择各桥臂的电阻值，可使电桥测量前满足平衡条件，输出电压ey=0。若桥臂电阻发生变化,则平衡条件被打破,输出电压的变化反映了电桥桥臂电阻的变化电阻R1,R2,R3,R4均发生微小变化令电桥的和差特性且，代入式6-1，忽略高阶项,则和差特性:邻臂变化符号相反,对臂变化符号相同,表明:只有相邻两臂有不同方向的变化量,而相对两臂有相同方向的变化量,才能使输出有最大值应用:确定应变片的贴片和桥接方式1)全桥:工作时电桥的四个桥臂阻值都随被测量而变化，且R1±ΔR1、R2ΔR2、R3±ΔR3、R4ΔR4。当ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4=ΔR时，电桥输出电压2)半桥工作时电桥的两个桥臂阻值随被测量而变化，且R1±ΔR1、R2ΔR2。当ΔR1=ΔR2=ΔR时，电桥输出电压3)单臂电桥如图4.2(a)所示，工作时有一个桥臂R1的阻值随被测量而变化，其余桥臂均为固定电阻。当R1的阻值变化ΔR1=ΔR时，结论:全桥接法可获得最大输出3.灵敏度:自变量:ΔR/R或自变量:ΔR注:电桥平衡ey=0,所以Δey=ey全桥半桥单臂电桥灵敏度与电桥电路的工作臂的多少和电桥输入电压高低有关,与桥臂电阻值大小无关仅测拉力F仅测弯矩M电桥和差特性R1+,则R3+R2-从受拉R1+,则R3+从受弯矩R1+,则R3-从受拉R1+,则R2+从受弯矩R1+,则R2-应用1应用2:温度补偿欲测量作用在其上的力F时，采用两片敏感元件材料、原始电阻值和灵敏系数都相同的应变片R1和R2。R1贴在试件的测点上，R2贴在与试件材质相同的不受力的补偿块上。R1和R2处于相同温度场中，并按接入电桥的相邻臂上,消除温度的影响，减少测量误差6.2.2交流电桥交流电桥激励电压e0采用交流方式，电桥的四个臂可以是纯电阻，也可以是包含有电容、电感的交流阻抗。若阻抗、电流和电压都用复数表示，则直流电桥的平衡关系式在交流电桥中也适用，即交流电桥平衡时必须满足Z1Z3=Z2Z4交流电桥平衡条件：相对两臂阻抗之模的乘积应相等，并且它们的阻抗角之和也必须相等，前者称为交流电桥模的平衡条件，后者称为相位平衡条件式中，Z1、Z2、Z3、Z4为各阻抗的模；φ1、φ2、φ3、φ4为阻抗角，是各桥臂电压与电流之间的相位差。采用纯电阻时，电流与电压同相位，φ=0；采用电感性阻抗时，电压超前于电流，φ＞