ch 5 信号调理_处理和记录

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1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级6/17/20211第5章信号调理、处理和记录SignalCondition,ProcessandRecord5.1电桥(BridgeCircuit)5.2调制与解调(ModulationandDemodulation)5.3滤波器(WaveFilter)5.4信号的指示和记录装置(IndicationandRecordEquipmentsofSignal)返回6/17/20215.1电桥(BridgeCircuit)将电阻、电感、电容等参量的变化变为电压或电流输出的一种测量电路。按照激励电压的性质，分为直流

2、电桥和交流电桥；按照输出方式，分为不平衡桥式电路和平衡桥式电路。电桥:分类:1.直流电桥电桥(2/19)6/17/2021R1R3R4R2uiuoI1I2abdc6/17/2021(2)电桥的平衡条件(1)电桥输出电压电桥(3/19)直流电桥的连接方式(a)半桥单臂(b)半桥双臂(c)全桥电桥(4/19)R3R4R2uiuoI1I2abdcR3R4uiuoI1I2abdcuiuoI1I2abdc11RRD±11RRD±22RRDm11RRD±22RRDm44RRDm33RRD±342uu1234uu12u1211RRD±11RRD±22RRDm11RRD±22RRDm44RRDm

3、33RRD±电桥(5/19)如电桥开始处于平衡状态,当各桥臂电阻发生微小变化时电桥失去平衡,其输出为(3)电桥的灵敏度一般R很小，即R<

4、的连接方式图。电桥(8/19)F电桥(9/19)FR1R2R1R1R3R2R4eyex轴向粘贴位置如何考虑？6/17/2021解:力F使悬臂梁产生纯弯曲变形，温度使梁产生拉伸变形F电桥(10/19)6/17/2021电桥(11/19)R1R3R2R4eyexFR1R2R16/17/2021如果上述测试灵敏度不够,怎么办?改成全桥。电桥(12/19)R1R3R2R4eyexFR1,3R2,4R1R3灵敏度是半桥接法的2倍。6/17/2021电桥(13/19)另外：轴向粘贴在变形最大的位置，可得到最大的灵敏度。由如下两等式可以求出力F6/17/20212.交流电桥在已知输入电压及电阻

5、的情况下，电桥可以通过输出电压的变化测出电阻的变化值。当输入电源为交流电源时，上述等式仍旧成立。把电容、电感写成矢量形式时，电桥平衡条件式可改写为写成复指数形式电桥平衡条件为(1)电桥平衡条件电桥(14/19)6/17/2021此式成立的条件为等式两边阻抗的模、阻抗角相等，即因此，交流电桥需要两只旋钮调平衡，一只用于调整阻抗的模，一只用于调整阻抗角。交流电桥有不同的组合，常用的有电容、电感电桥，其相邻两臂接入电阻，而另外两臂接入相同性质的阻抗，例如都是电容或电感。电桥(15/19)6/17/2021交流电桥图1)电容电桥的平衡条件电桥(16/19)cdbR3aR1uouiI1I2

6、R4R2C1C2(a)电容电桥cdbR3aR1uouiI1I2R4R2L1L2(b)电感电桥6/17/20212)电感电桥的平衡条件电桥(17/19)cdbR3aR1uouiI1I2R4R2L1L2电感电桥6/17/20213)具有电阻、电容平衡的交流电阻电桥调电阻平衡调电容平衡电桥(18/19)6/17/2021交流电桥的平衡条件针对供桥电源只有一个频率的情况下推出的。当供桥电源有多个频率成分时，得不到平衡条件，也即电桥是不平衡的。因此，交流电桥对供桥电源要求具有良好的电压波形和频率稳定性。采用交流电桥时，还要注意影响测量误差的一些参数，如：电桥中元件之间的互感影响；无感电阻的

7、残余电抗；邻近交流电路对电桥的感应作用；泄漏电阻以及元件之间、元件与地之间的分布电容等。(2)交流电桥的特点电桥(19/19)6/17/2021§5.2调制与解调(ModulationandDemodulation)传感器输出的电信号一般为较低频率分量（在直流至几十千赫兹之间），当被测信号比较弱时，为了实现信号的传输尤其是远距离传输，可以采用直流放大或调制与解调。信号传输过程中容易受到工频及其他信号的干扰，若采用直流放大则在传输过程中必须采用有限措施抑制干扰信号的影响。实际中往往