工程信號-6信號的顯示與記錄

1、大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄6.1信號輸出的形式與分類信號輸出的形式與分類6.2信號的顯示信號的顯示 6.3 信號的記錄信號的記錄 工程測試與信號分析工程測試與信號分析大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄6.1 6.1 信號輸出的形式與分類信號輸出的形式與分類 作為一個完整的測試儀器或系統(tǒng)，其測量信號總作為一個完整的測試儀器或系統(tǒng)，其測量信號總是需要顯示、打印或輸出給其他的設備，最終以某種是需要顯示、打印或輸出給其他的設備，最終以某種結果的形式體現(xiàn)出來。結果的形式體現(xiàn)出來。 測試儀器的信號輸出技術是指將測試結果（包

2、括測試儀器的信號輸出技術是指將測試結果（包括中間結果）以特定形式提供給特定對象，或為特定對中間結果）以特定形式提供給特定對象，或為特定對象提供特定的接口技術?，F(xiàn)代測試儀器的信號輸出技象提供特定的接口技術。現(xiàn)代測試儀器的信號輸出技術已經不再是簡單的人機界面，還應該包括儀器與儀術已經不再是簡單的人機界面，還應該包括儀器與儀器之間、儀器與執(zhí)行器（控制器）之間的接口技術。器之間、儀器與執(zhí)行器（控制器）之間的接口技術。信號輸出技術已經成為現(xiàn)代測試技術與檢測儀器系統(tǒng)信號輸出技術已經成為現(xiàn)代測試技術與檢測儀器系統(tǒng)整體水平的重要標志。整體水平的重要標志。大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、

3、信號的顯示與記錄 對于大多數(shù)的測試儀器，最重要也是最常用的信號對于大多數(shù)的測試儀器，最重要也是最常用的信號輸出技術是顯示和指示類輸出技術及記錄類輸出技術。輸出技術是顯示和指示類輸出技術及記錄類輸出技術。大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄6.2 6.2 信號的顯示信號的顯示 一、模擬指示類一、模擬指示類1.1.動圈式顯示儀表動圈式顯示儀表廣泛用于過程檢測類儀表廣泛用于過程檢測類儀表以指針的以指針的偏轉角或偏轉角或位移量顯位移量顯示被測量示被測量大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄 與熱電偶、熱與熱電偶、熱電阻等配合，用來電

4、阻等配合，用來測量和控制溫度的測量和控制溫度的一種一種毫伏電壓表毫伏電壓表（核心是處于磁場（核心是處于磁場中的可動線圈）。中的可動線圈）。 大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄2.2.自動電位差計自動電位差計溫度變化溫度變化u 0u 0放大放大可逆電機轉動可逆電機轉動A A點向平點向平衡方向滑動，使衡方向滑動，使u u 0 0重新平衡。重新平衡。指示指針與記錄筆針與滑臂同時運動指示指針與記錄筆針與滑臂同時運動大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄3.3.自動平衡電橋自動平衡電橋溫度上升溫度上升Rt增加增加uab增加增加放大放

5、大可逆電機轉動可逆電機轉動a點左移，使點左移，使u=0重新平衡。重新平衡。a點位置指在新刻度點位置指在新刻度點。點。大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄二、數(shù)碼顯示類二、數(shù)碼顯示類 以數(shù)字形式顯示被測量以數(shù)字形式顯示被測量接口組成框圖接口組成框圖前置放大：測量信號放大到前置放大：測量信號放大到A/DA/D轉換器所需要的電壓值。轉換器所需要的電壓值。A/DA/D轉換：模擬信號轉換成數(shù)字信號，便于數(shù)字顯示。轉換：模擬信號轉換成數(shù)字信號，便于數(shù)字顯示。數(shù)字譯碼、鎖存、驅動：與各類數(shù)字顯示器件配套的驅動電路數(shù)字譯碼、鎖存、驅動：與各類數(shù)字顯示器件配套的驅動電路數(shù)顯器

6、件：發(fā)光二極管顯示器、液晶顯示器等數(shù)顯器件：發(fā)光二極管顯示器、液晶顯示器等大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄各類數(shù)各類數(shù)顯器件顯器件大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄三、圖視顯示類三、圖視顯示類 點陣圖形顯示和視頻圖像顯示的總稱點陣圖形顯示和視頻圖像顯示的總稱1.1.模擬類模擬類 模擬示波器模擬示波器大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄 在一個封閉玻璃管顯示屏的內壁涂上熒光粉，當熒光粉在一個封閉玻璃管顯示屏的內壁

7、涂上熒光粉，當熒光粉被大量電子形成的電子束轟擊時，會發(fā)出熒光?？梢园l(fā)出電被大量電子形成的電子束轟擊時，會發(fā)出熒光?？梢园l(fā)出電子束的設備稱為電子槍，它可以連續(xù)地發(fā)出集束性很強的電子束的設備稱為電子槍，它可以連續(xù)地發(fā)出集束性很強的電子。這些電子束在飛行過程中，如果遇到電場的作用，會因子。這些電子束在飛行過程中，如果遇到電場的作用，會因電場形成的力而改變運行方向，導致最終電子束落到熒光屏電場形成的力而改變運行方向，導致最終電子束落到熒光屏上的位置發(fā)生改變，也就是光點改變。根據(jù)這個原理制造的上的位置發(fā)生改變，也就是光點改變。根據(jù)這個原理制造的示波管，其結構如圖所示。圖中電子槍發(fā)出的電子束，經過示波管，

8、其結構如圖所示。圖中電子槍發(fā)出的電子束，經過兩個偏轉板的作用，會在兩個偏轉板的作用，會在X X、Y Y兩個方向上發(fā)生偏轉。兩個方向上發(fā)生偏轉。大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄 當在當在Y Y偏轉板上加入被測信號，而在偏轉板上加入被測信號，而在X X偏轉板上不加電壓，可偏轉板上不加電壓，可以在示波管的熒光屏上看到光點隨著被測電壓的變化而發(fā)生位置以在示波管的熒光屏上看到光點隨著被測電壓的變化而發(fā)生位置變化變化電壓越大，光點位置越靠上方。電壓越大，光點位置越靠上方。 當在當在X X偏轉板上加入一個鋸齒波，而在偏轉板上加入一個鋸齒波，而在Y Y偏轉板上不加電壓，

9、偏轉板上不加電壓，可以看到光點從熒光屏左邊出現(xiàn)，勻速移動到右邊，然后又迅速可以看到光點從熒光屏左邊出現(xiàn)，勻速移動到右邊，然后又迅速在左邊重復出現(xiàn)。在左邊重復出現(xiàn)。 當在當在X X偏轉板上加入一個鋸齒波，而在偏轉板上加入一個鋸齒波，而在Y Y偏轉板上加入一個正偏轉板上加入一個正弦波，則可以看到，光點在勻速左移的同時，其弦波，則可以看到，光點在勻速左移的同時，其Y Y方向位置出現(xiàn)方向位置出現(xiàn)了正弦變化的規(guī)律，也就是說，光點的移動軌跡是一個正弦波。了正弦變化的規(guī)律，也就是說，光點的移動軌跡是一個正弦波。 大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄2.2.數(shù)字類數(shù)字類 數(shù)

10、字示波器、數(shù)字圖像顯示等數(shù)字示波器、數(shù)字圖像顯示等 圖視顯示硬件實現(xiàn)框圖圖視顯示硬件實現(xiàn)框圖 測試儀器的輸出信號變換成數(shù)字信號，通過顯示驅動及控制電路寫入顯測試儀器的輸出信號變換成數(shù)字信號，通過顯示驅動及控制電路寫入顯示內存，由顯示驅動及控制電路完成譯碼、信號變換及驅動，最后由顯示器示內存，由顯示驅動及控制電路完成譯碼、信號變換及驅動，最后由顯示器顯示出來。顯示出來?！拜敵隹刂齐娐芳败浖敵隹刂齐娐芳败浖庇糜陲@示接口信號的協(xié)調控制，一般由用于顯示接口信號的協(xié)調控制，一般由微控制器或單片機實現(xiàn)，同時為測試儀器的其他功能服務。顯示驅動及控制微控制器或單片機實現(xiàn)，同時為測試儀器的其他功能服務。顯示

11、驅動及控制電路，顯示緩沖存儲器，甚至包括顯示器往往集成在一起，構成一個標準的電路，顯示緩沖存儲器，甚至包括顯示器往往集成在一起，構成一個標準的顯示卡（模塊）。對于輸出控制電路及軟件相當于一個標準的并行數(shù)字輸出顯示卡（模塊）。對于輸出控制電路及軟件相當于一個標準的并行數(shù)字輸出口?？?。大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄液晶顯示液晶顯示CRTCRT顯示顯示數(shù)字示波器數(shù)字示波器還有等離子顯示，場發(fā)射顯示還有等離子顯示，場發(fā)射顯示等許多新的圖視顯示新技術等許多新的圖視顯示新技術大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄6.3 6.3 信

12、號的記錄信號的記錄1.1.模擬類模擬類 筆筆式式記記錄錄儀儀 大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄光線示波器光線示波器 磁電環(huán)節(jié)磁電環(huán)節(jié)光學環(huán)節(jié)光學環(huán)節(jié)電流電流輸入輸入)(ti偏轉角偏轉角中間變量中間變量)(t位移位移輸出輸出)(ty大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄xyxy記錄儀記錄儀兩個方向分別裝有伺服兩個方向分別裝有伺服馬達，可以帶動繪圖筆馬達，可以帶動繪圖筆在在x,yx,y方向任意移動，方向任意移動，移動的位移大小與移動的位移大小與x,yx,y輸入端的模擬電壓幅度輸入端的模擬電壓幅度成正比例?？梢宰詣永L成正比例。

13、可以自動繪出出x,yx,y信號在直角坐標信號在直角坐標系下的關系曲線。也可系下的關系曲線。也可以一路信號接入以一路信號接入y y輸入輸入端，端，x x輸入端接入標準輸入端接入標準時間步長信號，繪制出時間步長信號，繪制出y y輸入端信號相對時間輸入端信號相對時間變化的波形。變化的波形。大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄磁帶記錄儀磁帶記錄儀大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄磁帶記錄儀基本原理：被記錄信號經記錄放大器后輸出電流送磁帶記錄儀基本原理：被記錄信號經記錄放大器后輸出電流送入記錄磁頭線圈，磁頭也稱磁電換能器，在記錄過

14、程中將電信入記錄磁頭線圈，磁頭也稱磁電換能器，在記錄過程中將電信號轉化為磁帶上的磁跡，將信息以磁化形式保存在磁帶中；在號轉化為磁帶上的磁跡，將信息以磁化形式保存在磁帶中；在重放過程中重放磁頭將磁帶上的的磁跡還原為電信號輸出。重放過程中重放磁頭將磁帶上的的磁跡還原為電信號輸出。大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄2.2.數(shù)字式記錄儀表數(shù)字式記錄儀表兼有采集、處理、存儲功能兼有采集、處理、存儲功能大連交通大學大連交通大學第六章、信號的顯示與記錄第六章、信號的顯示與記錄 無紙記錄儀無紙記錄儀是將工業(yè)現(xiàn)場的各種需要監(jiān)視記錄的輸入信號，是將工業(yè)現(xiàn)場的各種需要監(jiān)視記錄的輸入信號，比如流量計的流量信號、壓力變送器的壓力信號、熱電阻和熱比如流量計的流量信號、壓力變送器的壓力信號、熱電阻和熱電偶的溫度信號等，通過高性能微處理器進行數(shù)據(jù)處理，一方電偶的溫度信號等，通過高性能微處理器進行數(shù)據(jù)處理，一方面在大屏