測試技術第四章信號調理與記錄

1、測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄4.0 變換及調理的目的變換及調理的目的 4.1 電橋電橋 4.2 信號的調制解調信號的調制解調 4.3 信號的濾波器信號的濾波器 測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 4.0 變換與調理的目的變換與調理的目的便于信號的傳輸與處理。便于信號的傳輸與處理。 1.傳感器輸出的電信號很微弱，大多數傳感器輸出的電信號很微弱，大多數不能直接輸送到顯示、記錄或分析儀器不能直接輸送到顯示、記錄或分析儀器中去，需要進一步放大，有的還要進行中去，需要進一步放大，有的還要

2、進行阻抗變換。阻抗變換。 2.有些傳感器輸出的電信號中混雜有干有些傳感器輸出的電信號中混雜有干擾噪聲，需要去掉噪聲，提高信噪比。擾噪聲，需要去掉噪聲，提高信噪比。3.某些場合，為便于信號的遠距離傳輸，某些場合，為便于信號的遠距離傳輸，需要對傳感器測量信進行調制解調處理。需要對傳感器測量信進行調制解調處理。測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 將電阻將電阻R(應變片應變片)、電感、電感L、電容、電容C等電參數變?yōu)殡妷旱入妳底優(yōu)殡妷篣 或電流或電流I 信號后輸出的一種測量電路。信號后輸出的一種測量電路。 a 、c兩端接電源兩端接電源Ui，稱，稱供橋端供橋端；b、d

3、兩端接輸出電壓兩端接輸出電壓Uo，稱，稱輸出輸出端端。4.1 電電 橋橋電橋電橋測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 根據橋臂阻抗性質的不同為根據橋臂阻抗性質的不同為 : 電阻電橋電阻電橋 電容電橋電容電橋 電感電橋電感電橋根據供橋電源分為根據供橋電源分為 : 直流電橋直流電橋: 采用直流電源采用直流電源只用于只用于測量電阻測量電阻R的變化的變化 交流電橋：交流電橋：采用交流電源采用交流電源測量電阻測量電阻R 、電容、電容C 、電感電感L的變化的變化電橋電橋1. 電橋的分類電橋的分類測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 直流電橋直

4、流電橋VR1R3R2R42. 直流電橋直流電橋 采用采用直流電源直流電源的電橋稱為直流電橋的電橋稱為直流電橋 四個橋臂由電阻四個橋臂由電阻R1、R2、R3和和R4組成。組成。測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 電橋的輸出：電橋的輸出：平衡的條件：平衡的條件：R1R3 = R2R414123413241234()()oiiRRUURRRRR RR RURRRRVR1R3R2R4推導推導 溫敏電阻溫敏電阻直流電橋直流電橋平衡條件平衡條件測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 直流電橋直流電橋R1 R Uo U U VR3R2R4平衡的

5、條件：平衡的條件： R1R3=R2R4電橋的輸出：電橋的輸出：ioURRRRRRRRU)(43214231 這時，電橋平衡嗎？這時，電橋平衡嗎？ R1 R測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 半橋單臂連接。半橋單臂連接。為了簡化設計，為了簡化設計，R2 = R3 = R4 = R0 ，而，而 R1=R0+ RiURRR 240直流電橋直流電橋iioURRRRRRRRRRURRRRRRRRU)()()(0000000043214231 )(400RRRRUi 電橋的靈敏度定義為電橋的靈敏度定義為 00/ RRUSoB 4iU R1 R Uo U U 測試技術基礎測

6、試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 單片單片 單臂單臂半橋半橋R1R3R2R4 雙臂雙臂 半橋半橋R1R3R2R4 全橋全橋R1R3R2R4 半半橋、橋、單單臂臂輸輸出出 全全橋、橋、四四臂臂輸輸出出 半半橋、橋、雙雙臂臂輸輸出出 四片四片 兩片兩片 測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 單臂單臂半橋半橋R1R3R2R4 雙臂雙臂 半橋半橋R1R3R2R4 全橋全橋R1R3R2R4 半橋、單臂輸出半橋、單臂輸出 全橋、四臂輸出全橋、四臂輸出 半橋、雙臂輸出半橋、雙臂輸出 ioURRU022iU00/RRUSoioURRU0iU00/RRUSo

7、00/RRUSo4iUioURRU04ioURRKU0 ioKURRUS 00/推導推導 推導推導 測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 電橋測量的和差特性電橋測量的和差特性溫度補償溫度補償 提高輸出提高輸出ioURRRRRRRRU)(414321 直流電橋直流電橋iioURRRRURRRRRRRRRRRRU 4144334422111121iioURRRRURRRRRRRRRRRRU 2322112244333321測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 常用調平衡常用調平衡測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信

8、號調理與記錄 平衡條件平衡條件3.交流電橋交流電橋交流電橋交流電橋4431ZZZZ 而而 111Z jeZ 222Z jeZ 333Z jeZ 444Z jeZ 其中，其中，Z1、Z2、Z3、Z4為為阻抗的模阻抗的模，而，而 1、 2、 3、 4為為阻抗角阻抗角，是各橋臂電流與電壓之間的相，是各橋臂電流與電壓之間的相位差。位差。 42314231 ZZZZ(*)平衡條件平衡條件)(42)(314231 jjeZZeZZ測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 電容電橋電容電橋電容電橋電容電橋 42134231CRCRRRRR平衡條件：平衡條件：電感電橋電感電橋電感電

9、橋電感電橋 24314231RLRLRRRR平衡條件：平衡條件：推導推導 推導推導 測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 帶感應耦合臂的電橋帶感應耦合臂的電橋將感應耦合的兩個繞組作為橋臂而組成的電橋。a）感應耦合繞組W1和W2與阻抗Z3和Z4組成電橋的4個臂，任一橋臂阻抗有變化時，電橋有輸出電壓。b）開始W1和W2磁通大小相等方向相反無輸出，當鐵心移動，電橋失衡，產生感應電動勢。測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 聲音信號聲音信號 廣播電臺廣播電臺的發(fā)射塔的發(fā)射塔 接收接收調制調制 Modulation解調解調 Demodula

10、tion4.2調制與解調調制與解調測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 聲音信號聲音信號廣播電臺廣播電臺的發(fā)射塔的發(fā)射塔 利用緩變信號控制高頻信號的某個參數利用緩變信號控制高頻信號的某個參數(幅值、頻率或相位幅值、頻率或相位)變化的過程。變化的過程。 調制調制 Modulation已調波已調波1）實現(xiàn)緩變信號的傳輸，特別是遠距離傳輸）實現(xiàn)緩變信號的傳輸，特別是遠距離傳輸 2）提高信號傳輸中的抗干擾能力和信噪比）提高信號傳輸中的抗干擾能力和信噪比 1.調制的目的調制的目的音頻信號音頻信號測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 2.調制

11、的種類調制的種類調制信號調制信號 載波信號載波信號a) 幅值調制幅值調制(簡稱調幅，簡稱調幅，AM，Amplitude Modulation)b) 頻率調制頻率調制(簡稱調頻，簡稱調頻，F(xiàn)M，F(xiàn)requency Modulation)c) 相位調制相位調制(簡稱調相，簡稱調相，PM，Phase Modulation)緩變信號緩變信號x(t)高頻簡諧信號高頻簡諧信號 y(t)=A0cos(2p p f0t+f f0)測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 3.幅值調制（調幅）及其解調幅值調制（調幅）及其解調 調幅是將一個調幅是將一個高頻簡諧信號高頻簡諧信號y(t)（

12、載波信號）與（載波信號）與緩變信緩變信號號（調制信號）（調制信號）x(t)相乘相乘，使載波信號，使載波信號y(t)的的幅值幅值隨隨緩變緩變信信號號x(t)的幅值變化而變化過程。幅值調制后的信號稱為的幅值變化而變化過程。幅值調制后的信號稱為調調幅波。幅波。測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 tftxtftxAtxm00002cos)()2cos()()(p pf fp p 調制信號調制信號載波信號載波信號調幅波調幅波)(txtftfAty00002cos)2cos()(p pf fp p (1).調幅的時域表達調幅的時域表達測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章

13、 信號調理與記錄信號調理與記錄 假設調制信號假設調制信號x(t)的最高頻率成分為的最高頻率成分為fm，載波信號，載波信號y(t) = cos2p pf0t, f0 fm ，則有調幅波：，則有調幅波：(2).調幅的頻域表達調幅的頻域表達如果如果)()(fXtxtftxtxm02cos)()(p p 則則 )()()()(21)(2cos)()(000fffXfffXfYtftxtxmm p p)(020ffetfj p p)()()()(fYfXtytx )(020ffetfj p p )()(2100ffXffX tfjtfjetxetx0022)()(21p pp p 測試技術基礎測試技術基

14、礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 調制信號調制信號載波信號載波信號調幅波調幅波 tftxtxm02cos)()(p p 時域時域頻域頻域 )()(21)(00ffXffXfXm 測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 音頻信號音頻信號廣播電臺廣播電臺的發(fā)射塔的發(fā)射塔 調幅調幅 AM調幅波調幅波載波信號載波信號x(t)0t測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 廣播電臺廣播電臺的發(fā)射塔的發(fā)射塔 對已調波進行對已調波進行鑒別鑒別以恢以恢復緩變信號的過程。復緩變信號的過程。 調幅波調幅波恢復所需要的緩變信號恢復所需要的緩變信號

15、(3).幅值解調的目的幅值解調的目的接收接收解調解調 Demodulationx(t)0t測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 (4). 同步解調同步解調 tf02cosp p )(txm)(21tx tftx02cos)(p p)4cos1(21)(0tftxp p tf02cosp ptftx)2(2cos)(210p p 測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 2fm2fm2fm2fm1/42fm1/42fm2fm1/41/22fm2fm2fm同步解調同步解調(a)調幅波頻譜調幅波頻譜(b)載波信號頻譜載波信號頻譜(c)同步解

16、調后頻譜同步解調后頻譜Xm( f )0-f0f0Xm(f )*Y(f )0f0-f0低通-fcfc-fmfm2fm1/4測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 解調解調音頻信號音頻信號x(t)0t測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 (5). 包絡檢波包絡檢波目的：為了是的調制信號不失真。方法的關鍵是要準確的加減偏置電壓。測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 x(t)0時時(0t1)， xm(t)與與y(t)同相，檢波器輸出同相，檢

17、波器輸出uf(t)0 x(t)0時時(t1t2)， xm(t)與與y(t)反相，檢波器輸出反相，檢波器輸出uf(t)0時時(0t1時間內時間內)，調幅波，調幅波xm(t)與載波與載波y(t)在在每一時刻都同相每一時刻都同相 1）xm(t)0，y(t) 0 2）xm(t)0，y(t)0，y(t) 0 二極管二極管D3、D4導通導通,在負載上形成兩個電流回路在負載上形成兩個電流回路 : 回路回路1：3-c-D3-d-2-e-g-f回路回路2：f-g-e-2-d-D4-a-42)(2)()(2txtytumf2)(2)()(1txtytumf總輸出為：總輸出為： )()()()(21txtututu

18、mfff 測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 2）xm(t)0，y(t)m (t)= 0+f = 0+ kFM x(t)調頻時調頻時Y0和和 0不變不變 0(t) kFM為比例常數為比例常數, kFM 0 低頻信號電壓為正值時低頻信號電壓為正值時調頻波的頻率升高，負值調頻波的頻率升高，負值時則降低。低頻信號電壓時則降低。低頻信號電壓為零時，調頻波的頻率就為零時，調頻波的頻率就等于高頻信號的頻率。等于高頻信號的頻率。 測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 諧振電路諧振電路 電抗到電壓的轉化電抗到電壓的轉化 諧振電路諧振電路 把電容

19、、電感等把電容、電感等電參量的變化電參量的變化轉為轉為電電壓變化壓變化的電路的電路 高高頻頻振振蕩蕩器器 LCfnp p21 諧振電路的頻率：諧振電路的頻率： 諧振電路作調頻器諧振電路作調頻器 調頻及解調電路調頻及解調電路測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 鑒頻器鑒頻器調頻波調頻波調頻調幅波調頻調幅波幅值檢波幅值檢波測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 鑒頻器鑒頻器 電壓頻率特性曲線電壓頻率特性曲線亞諧振亞諧振區(qū)區(qū)等幅調頻波的頻率等于回路諧振頻等幅調頻波的頻率等于回路諧振頻率，線圈中的耦合電流最大率，線圈中的耦合電流最大 測試技

20、術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 (a)低通濾波器低通濾波器 (Low pass filter)(b)高通濾波器高通濾波器 (High pass filter)(c) 帶通濾波器帶通濾波器 (band pass filter) (d) 帶阻濾波器帶阻濾波器 (band stop filter) 6.3 濾波器濾波器 濾波器是一種選頻裝置，可以使信號中特定濾波器是一種選頻裝置，可以使信號中特定頻率成分通過，而極大地衰減其他頻率成分頻率成分通過，而極大地衰減其他頻率成分 1.濾波器分類濾波器分類(根據濾波器的選頻作用分根據濾波器的選頻作用分) 2稱為稱為低通濾波器低通

21、濾波器的的上截止頻率上截止頻率 1、2分別稱為分別稱為帶通濾波器帶通濾波器的的下、上截止頻率下、上截止頻率 通帶通帶通帶通帶通帶通帶通帶通帶通帶通帶阻帶阻帶阻帶阻帶阻帶阻帶阻帶阻帶阻帶阻帶理想理想 濾波器濾波器1 1稱為稱為高通濾波器高通濾波器的的下截止頻率下截止頻率 測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 (c) 帶通濾波器帶通濾波器 (band pass filter) (d) 帶阻濾波器帶阻濾波器 (band stop filter) 通帶通帶通帶通帶阻帶阻帶通帶通帶阻帶阻帶阻帶阻帶 理想濾波器是指能使理想濾波器是指能使通帶通帶內信號的內信號的幅幅值值和和相

22、位相位都都不失真不失真，阻帶阻帶內的頻率成分內的頻率成分都都衰減為零衰減為零的濾波器。的濾波器。2.理想濾波器理想濾波器)( fH0)( f0(a)幅頻特性(b)相頻特性Acfcfcfcfff02 tpH(2p )=A(2p) e j(2p)A(2p)=A0=const (2p)=-2pt0 測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 物理不可實現(xiàn)物理不可實現(xiàn) )( fH0)( f0(a)幅頻特性(b)相頻特性Acfcfcfcfff02 tp)(2)(2sin2)()(0001ttfttffAfHFthcccpp理想濾波器在時域內的脈沖響應函數理想濾波器在時域內的脈沖

23、響應函數 h(t)為為sinc函數函數。脈沖響應的波形沿橫坐標左、右無限延伸。脈沖響應的波形沿橫坐標左、右無限延伸。給理想濾波器一個脈沖激勵，從圖中可以看出，在給理想濾波器一個脈沖激勵，從圖中可以看出，在t=0時刻單位時刻單位脈沖輸入濾波器之前，即在脈沖輸入濾波器之前，即在t0時，濾波器就已經有響應了。時，濾波器就已經有響應了。h(t) (t)測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 在實際濾波器的幅頻特性圖中通帶和阻帶間應沒有嚴格在實際濾波器的幅頻特性圖中通帶和阻帶間應沒有嚴格的界限，存在一個的界限，存在一個過渡帶過渡帶。 3.實際濾波器實際濾波器 1) 截止頻率

24、截止頻率: 幅頻特性值等于幅頻特性值等于2/0A所對應的頻率所對應的頻率 2)帶寬帶寬B：上下兩截頻間的頻率：上下兩截頻間的頻率 范圍稱為帶寬范圍稱為帶寬 3)紋波幅度紋波幅度d ：波動幅度：波動幅度d與幅頻特與幅頻特性平均值性平均值A0相比應小于相比應小于-3dB。 濾波器帶寬濾波器帶寬B = fc2 - fc1 -3dB測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 5) 品質因數品質因數Q: 中心頻率和帶中心頻率和帶寬之比稱為品質因數寬之比稱為品質因數 6)倍頻程選擇性倍頻程選擇性W: 指在上截止頻率指在上截止頻率fc2與與 2fc2之間、下截之間、下截止頻率止頻率

25、fc1與與fc1/2之間幅頻特性的衰減值，即頻率變化一之間幅頻特性的衰減值，即頻率變化一個倍頻程時的衰減量。個倍頻程時的衰減量。 4)中心頻率中心頻率f0: 7)濾波器因素濾波器因素l l: 濾波器選擇性，濾波器選擇性， l l=B-60dB/B-3dBBfQn212102ccnccffffff測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 4.RC無源濾波器無源濾波器 在測試系統(tǒng)中，常用在測試系統(tǒng)中，常用RC濾波器。因為這一領域中信濾波器。因為這一領域中信號頻率相對來說不高。而號頻率相對來說不高。而RC濾波器電路簡單，抗干擾濾波器電路簡單，抗干擾強，有較好的低頻性能，并

26、且選用標準阻容元件。強，有較好的低頻性能，并且選用標準阻容元件。 測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 1) 一階一階RC低通濾波器低通濾波器 xyyuudtduRC 令令t t =RC，稱為時間常數，稱為時間常數 11)( tt jH2)2(11)(t tp pffA )2arctan()(t tp p ff 傅立葉變換，頻響函數：傅立葉變換，頻響函數： 當當1/2p pRC 時，起時，起積分器積分器作用作用測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 xyyudtuRCu 1令令RC=t t 代入，作傅立葉變換，得頻響函數代入，作傅立

27、葉變換，得頻響函數 1)( t t t t jjH2)2(12)(t tp pt tp pfffA )2arctan(90)21arctan()(t tp pt tp p fff 當當=1/2pt pt , 即即 =1/2p pRC 時，時，2 當當1/2p pRC 時，時，A() 1， () = 0下截止頻率：下截止頻率： c1=1/2p pRC A() =1/2) 一階一階RC高通濾波器高通濾波器 當當1/2p pRC 時，起時，起微分器微分器作用作用測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 3) 一階一階RC帶通濾波器帶通濾波器 可以看成是低通和高通兩個濾波器

28、串聯(lián)而成。可以看成是低通和高通兩個濾波器串聯(lián)而成。 測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 高通高通低通低通1)()()(111 t t t t jjjH11)(22 t t jjH)()()(21 jHjHjH )()()(21fAfAfA )()()(21fff 頻響函數頻響函數幅頻特性和相頻特性幅頻特性和相頻特性 c2=1/2ptpt2=1/(2p p R2C2)上截止頻率上截止頻率: 下截止頻率：下截止頻率： c1=1/2ptpt1=1/(2p p R1C1)一階一階RC帶通濾波器帶通濾波器.測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與

29、記錄 5.恒帶寬、恒帶寬比濾波器恒帶寬、恒帶寬比濾波器 實際濾波器頻率通帶通常是可調的，根據實際濾波器實際濾波器頻率通帶通常是可調的，根據實際濾波器中中心頻率心頻率f0與與帶寬帶寬B之間的數值關系，可以分為兩種。之間的數值關系，可以分為兩種。2) 2) 恒寬比帶通濾波器恒寬比帶通濾波器 1) 1) 恒帶寬帶通濾波器恒帶寬帶通濾波器 1200122ccccffffff21ccnfff測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 品質因素品質因素Q BfQn相同相同Q值（恒寬比），中心頻率值（恒寬比），中心頻率n越大越大 ，帶寬，帶寬B越大越大 恒寬比帶通濾波器恒寬比帶通濾

30、波器 21ccnfff測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 1631.563400020001000500125160008000檢波放大BfQn22221nnn為倍頻程數為倍頻程數 若若n=1為倍頻程濾波器；為倍頻程濾波器；21ccnfff推導推導 c2=2n c1 n2=2n n1 測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 帶寬越窄，分帶寬越窄，分辨力越高。辨力越高。 低頻分辨力較高，低頻分辨力較高， 高頻分辨力較低高頻分辨力較低. .信號通帶越寬，需要的恒帶寬濾波器越多信號通帶越寬，需要的恒帶寬濾波器越多。 恒帶寬濾波器：帶寬為

31、恒帶寬濾波器：帶寬為20Hz測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 例例6-2： 設有一信號是由幅值相同而頻率分別為設有一信號是由幅值相同而頻率分別為=940Hz和和=1060Hz的兩正弦信號合成，其頻譜如圖所示的兩正弦信號合成，其頻譜如圖所示 (c)用1/10倍頻程濾波器分析結果 (d) 用恒帶寬濾波器分析結果 測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 案例：機床軸心軌跡的濾波處理案例：機床軸心軌跡的濾波處理 6.濾波器的應用濾波器的應用測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 案例：機床軸心軌跡的濾波處理

32、案例：機床軸心軌跡的濾波處理 濾除信號中的高頻噪聲，以便于觀察軸心運動規(guī)律濾除信號中的高頻噪聲，以便于觀察軸心運動規(guī)律測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 鋼管無損探傷鋼管無損探傷實驗實驗濾除信號中的零漂和低頻晃動，便于門限報警濾除信號中的零漂和低頻晃動，便于門限報警 測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 bdUU 直流電橋直流電橋當電橋輸出端接入儀表或放大器時，電橋輸出端可視為開路狀態(tài)，電流當電橋輸出端接入儀表或放大器時，電橋輸出端可視為開路狀態(tài)，電流輸出為零。輸出為零。 此時，橋路電流為：此時，橋路電流為： 211RRUIi

33、432RRUIi a、b之間電位差為：之間電位差為： iabURRRRIU21111 a、d之間電位差為：之間電位差為： iadURRRRIU43442 電橋輸出電壓為：電橋輸出電壓為： dboUU + )()(dabaUUUU adabUU iURRRRRR 434211iURRRRRRRR)(43214231 平衡條件平衡條件測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 或bdUU 直流電橋直流電橋此時，橋路電流為：此時，橋路電流為： b、c之間電位差為：之間電位差為： ibcURRRRIU21221 d、c之間電位差為：之間電位差為： idcURRRRIU4333

34、2 電橋輸出電壓為：電橋輸出電壓為： dboUU + )()(cbcdUUUU bcdcUU iURRRRRR 212433iURRRRRRRR)(43214231 返回返回 211RRUIi 432RRUIi 測試技術基礎測試技術基礎 第四章第四章 信號調理與記錄信號調理與記錄 ioURRRRRRRRU)(43214231 1R3R4R2I2R1IoUiUabdc11RR3R4R2I2R1IoUiUabdc11RR3R4R2I22RR1IoUiUabdc11RR33RR44RR2I1IoUiUabdc22RR兩片兩片 半橋、雙臂輸出半橋、雙臂輸出 當當R1 R1R1，R2 R2 R2 時，時，iioURRRRRRRRRRRRRRRURRRRRRRRRU )()()(432211422114310434221111由于，由于，R1=R2=R3=R4=R0，R=R1=R2，所以，所以 iiiiiioURRURRRURRRRRURRRRRRRURRRRRRRRRRRRRRRURRRRRRRRRU020020200200000004322114221143