动态电阻应变仪及调制解调原理

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1、动态电阻应变仪及调制解调原理主讲：周湛学7/21/20211实验目的：1掌握动态电阻应变仪的工作原理，观察动态电阻应变仪的各级输出波形。2掌握调制与解调原理。3观察调幅过程的时域及频域波形。4了解调幅过程中避免信号失真的必要条件7/21/20212实验内容：1动态电阻应变仪的工作原理及各级输出波形。2观察调幅过程的时域及频域波形。3了解调幅过程中避免信号失真的必要条件。7/21/20213二、操作步骤1动态电阻应变仪的工作原理及各级输出波形。（1）打开计算机。（2）双击桌面上的“虚拟实验系统”。（3）进入“机械工程测量技术基础实验”，点击“开始”。（4）进入

2、实验，点击实验六“应变参量测试”。（5）出现应变参量测试对话框，点击（二）动态应变仪的工作原理。（6）出现“动态应变仪的工作原理”对话框。（7）点击图中被测应变量、载波、调幅波、放大后波形、解调后波形、还原后波形。（8）观察各级输出波形。7/21/202142观察调幅过程的时域及频域波形。2观察调幅过程的时域及频域波形。（1）打开计算机。（2）双击桌面上的“虚拟实验系统”。（3）进入“机械工程测量技术基础实验”，点击‘开始’。（4）进入实验，点击实验三“调幅与解调原理”。（5）出现调幅与解调原理”对话框。（6）点击“同步解调”方式。（7）输入f=100Hz，

3、f0=300Hz。（8）观察调幅过程的时域、频域波形。7/21/202153了解调幅过程中避免信号失真的必要条件。（1）开计算机。（2）双击桌面上的“虚拟实验系统”。（3）进入“机械工程测量技术基础实验”，点击“开始”。（4）进入实验，点击实验三“调幅与解调原理”。（5）出现“调幅与解调原理”对话框。（6）点击“同步解调”方式。在fm值不变化时，输入不同的fo值，观察信号波形的变化。（7）观察信号波形的变化7/21/20216三、实验数据处理1.画出动态应变仪的工作原理图及各级输出波形。2.利用信号的时、频域波形说明：（1）调制解调原理。（2）调幅过程出现信

4、号失真的原因。(3）如何避免失真。7/21/202171动态电阻应变仪的工作原理试件电桥放大低通滤波相敏检波显示记录振荡器7/21/202181）动态电阻应变仪的组成部分：电桥、放大器、相敏检波器、滤波器、振荡器、电源。2）动态电阻应变仪各部分的作用如下：电桥：将应变片电阻的变化转换为电流或电压信号。振荡器：供给正弦波交流电压作为电桥的工作电压，并通过信号电压对它进行调幅，输出调幅电压信号送入放大器，同时它也为相敏检波器提供参考电压。放大器：由于电桥输出的信号非常微弱，必须经过放大器将电桥送来的调幅电压进行不失真放大。相敏检波器：它既具有检波器的作用，又能完

5、成辨别被测信号相位（如应变信号的拉伸或压缩性质）的任务，实现解调。低通滤波器：由于通过相敏检波后，波形中还包含着载波及其高次谐波，因此需要通过低通滤波器滤掉被测应变信号以外的高频成分，得到信号的原形。2调制解调原理所谓调制就是使一个信号（载波）的某些参数在另一信号（调制信号）的控制下而发生变化的过程，输出信号为已调制波。从已调制波中恢复出调制信号的过程称为解调。2调制解调原理所谓调制就是使一个信号（载波）的某些参数在另一信号（调制信号）的控制下而发生变化的过程，输出信号为已调制波。从已调制波中恢复出调制信号的过程称为解调。7/21/202192调制解调原理所

6、谓调制就是使一个信号（载波）的某些参数在另一信号（调制信号）的控制下而发生变化的过程，输出信号为已调制波。从已调制波中恢复出调制信号的过程称为解调。7/21/202110介绍调制信号振荡器调制器放大器低通滤波器输出解调器7/21/202111所谓调制就是使一个信号（载波）的某些参数在另一信号（调制信号）的控制下而发生变化的过程，输出信号为已调制波。从已调制波中恢复出调制信号的过程称为解调。调制信号：即被测量。调制器：实质上是一个乘法器，将一个高频检波信号（载波）与测试信号（调制信号）相乘，使高频信号的幅值随测试信号的变化而变化，实现调幅输出调幅波。调幅的目的

7、是使缓变信号便于放大和输出。放大器：对调幅波进一步放大。解调器：利用载波信号与调幅波的相位比得出原信号的幅值和极性。此过程为解调。低通滤波器：滤去高频成分，恢复原信号。振荡器：提供高频振荡信号作为载波。7/21/202112结论一个函数与单位脉冲函数卷积的结果，就是将其图形由坐标原点平移至该脉冲函数处。所以，高频余弦信号作载波。把信号x（t）和载波信号相乘，其结果就相当于把原信号的频谱图形有原点平移至载波频率f0处，其副值减半，所以调幅的过程就相当于频谱“搬移”过程。7/21/202113