第一節(jié)電橋ppt課件

1、第一節(jié) 電橋第三節(jié) 濾波器第四節(jié) 信號的放大第五節(jié) 測試信號的顯示與記錄第二節(jié) 調(diào)制與解調(diào)第一節(jié)第一節(jié) 電橋電橋一、直流電橋換一、直流電橋換電橋是將電阻、電感、電容等參量的變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流輸出的一種丈量電路，由于橋式丈量電路簡單可靠，而且具有很高的精度和靈敏度，因此在丈量安裝中被廣泛采用。電橋按其所采用的鼓勵電源的類型可分為直流電橋與交流電橋；按其任務(wù)原理可分為偏值法和歸零法兩種，其中偏值法的運用更為廣泛。圖4-1是直流電橋的根本構(gòu)造。第一節(jié)第一節(jié) 電橋電橋一、直流電橋換一、直流電橋換在測試中常用的電橋銜接方式有：單臂電橋銜接、半橋銜接與全橋銜接。直流電橋的銜接方式，如圖4-2所示。圖圖4

2、-2第一節(jié)第一節(jié) 電橋電橋一、直流電橋換一、直流電橋換在測試中常用的電橋銜接方式有：單臂電橋銜接、半橋銜接與全橋銜接。懸臂梁測力的電橋接法如圖4-3所示圖圖4-3第一節(jié)第一節(jié) 電橋電橋一、直流電橋換一、直流電橋換在測試中常用的電橋銜接方式有：單臂電橋銜接、半橋銜接與全橋銜接。柱形梁測力的電橋接法如圖4-4所示。圖圖4-4第一節(jié)第一節(jié) 電橋電橋一、直流電橋換一、直流電橋換在測試中常用的電橋銜接方式有：單臂電橋銜接、半橋銜接與全橋銜接。運用電橋電路時，還需求調(diào)理零位平衡，如圖4-5所示。圖圖4-5交流電橋的電路構(gòu)造與直流電橋完全一樣，如圖4-6所示。第一節(jié)第一節(jié) 電橋電橋二、二、 交流電橋換交流電

3、橋換圖圖4-6圖4-7是一種常用電容電橋。 第一節(jié)第一節(jié) 電橋電橋二、二、 交流電橋換交流電橋換圖圖4-7圖4-8是一種常用的電感電橋。第一節(jié)第一節(jié) 電橋電橋二、二、 交流電橋換交流電橋換圖圖4-8電阻交流電橋的分布電容如圖4-9所示。第一節(jié)第一節(jié) 電橋電橋二、二、 交流電橋換交流電橋換圖圖4-9具有電阻電容平衡的交流電阻電橋如圖4-10所示。第一節(jié)第一節(jié) 電橋電橋二、二、 交流電橋換交流電橋換圖圖4-10用于電感比較儀中的電橋如圖4-11a所示。第一節(jié)第一節(jié) 電橋電橋三、三、 帶感應(yīng)耦合臂的電橋帶感應(yīng)耦合臂的電橋帶感應(yīng)耦合臂的電橋：是將感應(yīng)耦合的兩個繞組作為橋臂而組成的電橋，普通有兩種方式。

4、圖圖4-11第一節(jié)第一節(jié) 電橋電橋三、三、 帶感應(yīng)耦合臂的電橋帶感應(yīng)耦合臂的電橋 另一種電橋方式如圖4-11b所示。圖圖4-11第二節(jié)第二節(jié) 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)調(diào)制是指利用某種低頻信號來控制或改動一高頻振蕩信號的某個參數(shù)幅值、頻率或相位的過程。當(dāng)被控制的量是高頻振蕩信號的幅值時，稱為幅值調(diào)制或調(diào)幅；當(dāng)被控制的量是高頻振蕩信號的頻率時，稱為頻率調(diào)制或調(diào)頻；當(dāng)被控制的量是高頻振蕩信號的相位時，稱為相位調(diào)制或調(diào)相。高頻振蕩信號為載波，控制高頻振蕩的低頻信號為調(diào)制信號，調(diào)制后的高頻振蕩信號為已調(diào)制信號解調(diào)是指從已調(diào)制信號中恢復(fù)出原低頻調(diào)制信號的過程。調(diào)制與解調(diào)是一對相反的信號變換過程，在工程上經(jīng)常結(jié)

5、合在一同運用。1.幅值調(diào)制第二節(jié)第二節(jié) 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)一、一、 幅值調(diào)制與解調(diào)幅值調(diào)制與解調(diào) 幅值調(diào)制是將一個高頻載波信號此處采用余弦波與被測信號調(diào)制信號相乘，使高頻信號的幅值隨被測信號的變化而變化。 幅值調(diào)制如圖4-12所示。圖圖4-122.調(diào)幅信號的頻域分析第二節(jié)第二節(jié) 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)一、一、 幅值調(diào)制與解調(diào)幅值調(diào)制與解調(diào) 一個函數(shù)與單位脈沖函數(shù)卷積的結(jié)果是：將這個函數(shù)的波形由坐標(biāo)原點平移至該脈沖函數(shù)處。調(diào)頻信號的頻譜如圖4-13所示。圖圖4-133.調(diào)幅信號的解調(diào)方法第二節(jié)第二節(jié) 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)一、一、 幅值調(diào)制與解調(diào)幅值調(diào)制與解調(diào) 1 同步伐節(jié) 假設(shè)把調(diào)幅波再次與原載

6、波信號相乘，那么頻域的頻譜圖形將再一次進(jìn)展 “搬家，氣味結(jié)果是使原信號的頻譜圖形平移到0和2f0的頻率處。同步解調(diào)，如圖4-14所示。圖圖4-143.調(diào)幅信號的解調(diào)方法第二節(jié)第二節(jié) 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)一、一、 幅值調(diào)制與解調(diào)幅值調(diào)制與解調(diào)2包絡(luò)檢波 包絡(luò)檢波亦稱整流檢波。 調(diào)制信號加足夠直流偏置的的調(diào)幅波如圖4-15所示。圖圖4-153.調(diào)幅信號的解調(diào)方法第二節(jié)第二節(jié) 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)一、一、 幅值調(diào)制與解調(diào)幅值調(diào)制與解調(diào)2包絡(luò)檢波 包絡(luò)檢波亦稱整流檢波。 假設(shè)所加的偏置電壓未能使信號電壓都位于零位的同一側(cè)： 那么對調(diào)幅的波形只進(jìn)展簡單的整流濾波便不能回復(fù)原調(diào)制信號，而會呵斥失真。調(diào)制信

7、號直流偏置不夠時，如圖4-16所示。圖圖4-163.調(diào)幅信號的解調(diào)方法第二節(jié)第二節(jié) 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)一、一、 幅值調(diào)制與解調(diào)幅值調(diào)制與解調(diào)3 相敏檢波 相敏檢波是利用二極管的單導(dǎo)游通作用將電路輸出極性互換。其特點是可以鑒別調(diào)制信號的極性，所以采用相敏檢波時，對調(diào)制信號不用再直流偏置。3.調(diào)幅信號的解調(diào)方法第二節(jié)第二節(jié) 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)一、一、 幅值調(diào)制與解調(diào)幅值調(diào)制與解調(diào) 如圖4-17為一種典型的二極管相敏檢波電路。圖中還示出了相敏檢波器解調(diào)的波形轉(zhuǎn)換過程。圖圖4-173.調(diào)幅信號的解調(diào)方法第二節(jié)第二節(jié) 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)一、一、 幅值調(diào)制與解調(diào)幅值調(diào)制與解調(diào) 動態(tài)電阻應(yīng)變儀可作為電

8、橋調(diào)幅與相敏檢波的典型實例，如圖4-18所示。圖圖4-181.頻率調(diào)制的根本概念第二節(jié)第二節(jié) 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)二、頻率調(diào)制與解調(diào)二、頻率調(diào)制與解調(diào)頻率調(diào)制是指利用調(diào)制信號控制高頻載波信號頻率變化的過程。圖4-19 調(diào)制信號為三角波時的調(diào)頻信號波形。2.頻率調(diào)制方法第二節(jié)第二節(jié) 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)二、頻率調(diào)制與解調(diào)二、頻率調(diào)制與解調(diào)頻率調(diào)制普通用振蕩電路來實現(xiàn)，如圖4-20所示，圖圖4-203.調(diào)頻信號的解調(diào)第二節(jié)第二節(jié) 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)二、頻率調(diào)制與解調(diào)二、頻率調(diào)制與解調(diào)調(diào)頻信號的解調(diào)亦稱鑒頻，普通采用鑒頻器和鎖相環(huán)解調(diào)器。圖4-21 調(diào)頻器任務(wù)原理第三節(jié)第三節(jié) 濾波器濾波器一、概述

9、一、概述 濾波是指讓被測信號中的有效成分經(jīng)過： 而將其中不需求的成分抑制或衰減掉的一種過程。四種濾波器的幅頻特性如圖4-22所示。圖圖4-22第三節(jié)第三節(jié) 濾波器濾波器二、濾波器性能分析二、濾波器性能分析1.理想濾波器 所謂理想濾波器：就是將濾波器的一些特性理想化而定義的濾波器。理想低通濾波器特性如圖4-23所示。圖圖4-23第三節(jié)第三節(jié) 濾波器濾波器三、實踐濾波電路三、實踐濾波電路 最簡單的低通和高通濾波器可由一個電阻和一個電容組成，圖4-25a和b中分別示出了RC低通和高通濾波器。圖圖4-25第三節(jié)第三節(jié) 濾波器濾波器三、實踐濾波電路三、實踐濾波電路一階RC濾波器在過渡帶內(nèi)的衰減速率非常慢

10、，每個倍頻只需6dB，如圖4-27所示。圖圖4-27第三節(jié)第三節(jié) 濾波器濾波器三、實踐濾波電路三、實踐濾波電路 圖4-28中給出了一些LC濾波器的構(gòu)成方法。第三節(jié)第三節(jié) 濾波器濾波器三、實踐濾波電路三、實踐濾波電路 經(jīng)過采用多個RC環(huán)節(jié)或LC環(huán)節(jié)級聯(lián)方式，可以使濾波器的性能有顯著的提高，如圖4-29所示。第三節(jié)第三節(jié) 濾波器濾波器三、實踐濾波電路三、實踐濾波電路 將濾波器網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)算放大器結(jié)合時構(gòu)造有源濾波器電路的根本方法。如圖4-30所示。第三節(jié)第三節(jié) 濾波器濾波器四、帶通濾波器在信號頻率分析中的運用四、帶通濾波器在信號頻率分析中的運用1.多路濾波器的并聯(lián)方式 多路帶通濾波器并聯(lián)常用于信號的頻

11、譜分析和信號中特定頻率成分的提取。為使各帶通濾波器的帶寬覆蓋整個分析的頻帶，它們的中心頻率能使相鄰的帶寬恰好相互銜接。帶通濾波器并聯(lián)的頻帶分配，如圖帶通濾波器并聯(lián)的頻帶分配，如圖4-32所示。所示。第三節(jié)第三節(jié) 濾波器濾波器四、帶通濾波器在信號頻率分析中的運用四、帶通濾波器在信號頻率分析中的運用1.多路濾波器的并聯(lián)方式1 恒帶寬比濾波器 恒帶 寬比濾波器是指濾波器的相對帶寬是常數(shù)，即2100ic ic iiiBffCff第三節(jié)第三節(jié) 濾波器濾波器四、帶通濾波器在信號頻率分析中的運用四、帶通濾波器在信號頻率分析中的運用1.多路濾波器的并聯(lián)方式2恒帶寬濾波器。恒帶寬濾波器是指濾波器的絕對帶寬為常數(shù)

12、。第三節(jié)第三節(jié) 濾波器濾波器四、帶通濾波器在信號頻率分析中的運用四、帶通濾波器在信號頻率分析中的運用2.中心頻率可調(diào)試 掃描式頻率分析儀采用一個中心頻率可調(diào)的帶通濾波器。經(jīng)過改動中心頻率使該濾波器的帶通跟所要分析的信號頻率范圍要求來變化。調(diào)理方式可以是手調(diào)或者外信號調(diào)理。圖4-35 掃描式頻率分析儀框圖第四節(jié)第四節(jié) 信號的放大信號的放大一、根本放大電路一、根本放大電路圖4-36示出了反相放大器、同相放大器和差分放大器三種根本放大電路。圖圖4-36第四節(jié)第四節(jié) 信號的放大信號的放大一、根本放大電路一、根本放大電路 一種常用來提高輸入阻抗的方法是在根本放大電路之前串接一級射極跟隨器，如圖4-37所

13、示。圖圖4-37第四節(jié)第四節(jié) 信號的放大信號的放大二、儀器放大器二、儀器放大器 圖4-38示出一種在小信號放大中廣泛運用的儀器放大器電路，它由三個運算放大器組成。圖圖4-38第四節(jié)第四節(jié) 信號的放大信號的放大二、儀器放大器二、儀器放大器 INA114是一個低本錢的普通放大器。其電路構(gòu)造與根本接法如圖4-39所示。圖圖4-39第四節(jié)第四節(jié) 信號的放大信號的放大二、儀器放大器二、儀器放大器 圖4-40a是一種典型的拾音傳感器輸入放大器。圖圖4-40第四節(jié)第四節(jié) 信號的放大信號的放大二、儀器放大器二、儀器放大器圖4-40b為熱電偶信號的放大電路。圖圖4-40第四節(jié)第四節(jié) 信號的放大信號的放大二、儀器

14、放大器二、儀器放大器AD522是精細(xì)集成放大器，它的管腳功能及作為電橋放大器的實例如圖4-41所示。圖圖4-41第四節(jié)第四節(jié) 信號的放大信號的放大三、可編程增益放大器三、可編程增益放大器可編程增益放大器的根本原理可用圖4-42所示的簡單電路來闡明，它是一種可編程增益的反相放大器。圖圖4-42第五節(jié)第五節(jié) 測試信號的顯示與記錄測試信號的顯示與記錄一、信號的顯示一、信號的顯示2.數(shù)字示波器數(shù)字示波器是隨著數(shù)字電子與計算機(jī)技術(shù)的開展而開展起來的一種新型示波器，其根本原理框圖如圖4-44所示。圖圖4-44第五節(jié)第五節(jié) 測試信號的顯示與記錄測試信號的顯示與記錄一、信號的顯示一、信號的顯示1.模擬示波器模擬