1、機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄第第6 6章章 測試信號的調理及其記錄測試信號的調理及其記錄第一節第一節 概概 述述第二節第二節 電電 橋橋第三節第三節 濾波器濾波器 第四節第四節 調制與解調調制與解調第五節第五節 信號的顯示、記錄與存儲信號的顯示、記錄與存儲機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄第一節第一節 概概 述述 傳感器輸出的電信號很微弱，大多數不能直傳感器輸出的電信號很微弱，大

2、多數不能直接輸送到顯示、記錄或分析儀器中去，需要進一步接輸送到顯示、記錄或分析儀器中去，需要進一步放大，有的還要進行阻抗變換。放大，有的還要進行阻抗變換。 有些傳感器輸出電信號中混雜有干擾噪聲，有些傳感器輸出電信號中混雜有干擾噪聲，需要去掉噪聲，提高信噪比。需要去掉噪聲，提高信噪比。 某些場合，為便于信號的遠距離傳輸，需要某些場合，為便于信號的遠距離傳輸，需要對傳感器測量信號進行調制解調處理。對傳感器測量信號進行調制解調處理。 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便于信號的傳輸與處理。理。機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試

3、技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄第二節第二節 電電 橋橋 電橋：電橋：將電阻、電感、電容等參量的變化轉換為電壓或電將電阻、電感、電容等參量的變化轉換為電壓或電流輸出的一種測量電路。流輸出的一種測量電路。 優點：優點：電路簡單可靠，具有很高的精度和靈敏度。電路簡單可靠，具有很高的精度和靈敏度。 按激勵電源的類型可分為：按激勵電源的類型可分為：直流電橋直流電橋交流電橋交流電橋按輸出方式分為：按輸出方式分為： 不平衡式電橋不平衡式電橋平衡式電橋平衡式電橋不平衡式電橋不平衡式電橋應用更為廣泛。下面僅對不平衡式電橋加以介紹。應用更為廣泛。下面僅對不平衡式電橋加以介紹。 機械與電氣工程

4、學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄一、直流電橋一、直流電橋 電橋的輸出電壓：電橋的輸出電壓： eeadabURRRRRRRRURRRRRRRIRIUUU)()(4321423143421122110直流電橋的平衡條件：直流電橋的平衡條件： 4231RRRR機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄 電橋的連接形式：電橋的連接形式：單臂電橋單臂電橋、半橋半橋與與全橋全橋。 單臂電橋單臂電橋：工作中只有：工作中

5、只有一個橋臂電阻隨被測量的一個橋臂電阻隨被測量的變化而變化。變化而變化。 04321RRRRR000424RRUURRRUee0RR 取取 電橋的輸出電壓：電橋的輸出電壓： 靈敏度：靈敏度：eURRUS4100激勵電壓激勵電壓UeUe不變不變 機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄 半橋：半橋：工作中有兩個橋臂（一般為相鄰橋臂）的阻工作中有兩個橋臂（一般為相鄰橋臂）的阻值隨被測量差動變化。值隨被測量差動變化。 002 RRUUe電橋的輸出電壓：電橋的輸出電壓：04321RRRRRRRR21靈敏

6、度：靈敏度：eURRUS2100機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄 全橋全橋：工作中四個橋臂阻值都隨被測量而變化。：工作中四個橋臂阻值都隨被測量而變化。 04321RRRRRRRRRR4321電橋的輸出電壓：電橋的輸出電壓：eURRU00靈敏度：靈敏度：eURRUS00機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄電橋的和差特性：電橋的和差特性： 1 1）若相鄰兩橋臂電阻同向變化（即兩電阻同時增大

7、或同）若相鄰兩橋臂電阻同向變化（即兩電阻同時增大或同時減?。a生的輸出電壓的變化將相互抵消；時減?。a生的輸出電壓的變化將相互抵消； 2 2）若相鄰兩橋臂電阻反相變化（即兩電阻一個增大一個）若相鄰兩橋臂電阻反相變化（即兩電阻一個增大一個減小），所產生的輸出電壓的變化將相互迭加。減?。a生的輸出電壓的變化將相互迭加。 用懸臂梁做敏感元件測力時，常在梁的上下表面各貼一用懸臂梁做敏感元件測力時，常在梁的上下表面各貼一個應變片，并將兩個應變片接入電橋相鄰的兩個橋臂。個應變片，并將兩個應變片接入電橋相鄰的兩個橋臂。 機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術

8、機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄二、交流電橋二、交流電橋 交流電橋采用交流電源激勵，電橋的四個臂可為電感、電容或交流電橋采用交流電源激勵，電橋的四個臂可為電感、電容或電阻。電阻。如果交流電橋的阻抗、電流及電壓都用如果交流電橋的阻抗、電流及電壓都用復數復數表示，則關表示，則關于直流電橋的平衡關系式在交流電橋中也可適用，即于直流電橋的平衡關系式在交流電橋中也可適用，即交流電橋交流電橋的平衡條件的平衡條件為為 4231ZZZZ把各阻抗用指數式表示為把各阻抗用指數式表示為 1011jeZZ 2022jeZZ 3033jeZZ 4044jeZZ )(0402)(03014

9、231jjeZZeZZ423104020301ZZZZ平衡條件：平衡條件：相對兩臂阻抗之模的乘積相對兩臂阻抗之模的乘積應相等，并且它們的阻抗角之和也必應相等，并且它們的阻抗角之和也必須相等。須相等。 機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄電容電橋電容電橋 244311)1()1(RCjRRCjR平衡條件平衡條件 42132431CRCRRRRR 要使電橋達到平衡，必須同時調節電阻與電容兩個參數，要使電橋達到平衡，必須同時調節電阻與電容兩個參數，即調節電阻達到電阻平衡，調節電容達到電容平衡。即調

10、節電阻達到電阻平衡，調節電容達到電容平衡。 交流電橋四個交流電橋四個橋臂中有兩個橋臂中有兩個相鄰橋臂采用純電阻元件，相鄰橋臂采用純電阻元件，則另外兩個橋臂必須接入相同性質的阻抗，例如都是電容或者則另外兩個橋臂必須接入相同性質的阻抗，例如都是電容或者都是電感。都是電感。 交流電橋四個橋臂中有兩個相對橋臂采用純電阻元件，交流電橋四個橋臂中有兩個相對橋臂采用純電阻元件，則另外兩個橋臂必須接入不同性質的阻抗，例如一臂是電容，則另外兩個橋臂必須接入不同性質的阻抗，例如一臂是電容，另一臂是電感。另一臂是電感。 機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第

11、6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄電感電橋電感電橋 24312431RLRLRRRR244311)()(RLjRRLjR平衡條件平衡條件 要使電橋達到平衡，必須同時調節電阻與電感兩個參數，要使電橋達到平衡，必須同時調節電阻與電感兩個參數，即調節電阻達到電阻平衡，調節電感達到電感平衡。即調節電阻達到電阻平衡，調節電感達到電感平衡。 機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄004eZuuZ&單臂電橋單臂電橋輸出電壓：輸出電壓： 靈敏度：靈敏度：14eSu&半橋半橋002eZuuZ&輸出電壓

12、：輸出電壓： 靈敏度：靈敏度：12eSu&全橋全橋00eZuuZ&輸出電壓：輸出電壓： 靈敏度：靈敏度：eSu &機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄第三節第三節 濾波器濾波器 什么是濾波什么是濾波? ? 在通過傳感器獲得的信號中，常?；煜性S多其他頻率在通過傳感器獲得的信號中，常常混淆有許多其他頻率的干擾。由于這些干擾的存在，有時得不到正確的測量值，的干擾。由于這些干擾的存在，有時得不到正確的測量值，甚至有時有用的信號被淹沒在干擾噪聲中。為了突出有用信甚至有時有用的信號被淹沒在干擾噪聲中。

13、為了突出有用信號，抑制噪聲干擾，我們就要對傳感器獲得的信號進行濾波。號，抑制噪聲干擾，我們就要對傳感器獲得的信號進行濾波。 濾波的實質濾波的實質就是對信號進行頻率選擇，完成濾波功能的就是對信號進行頻率選擇，完成濾波功能的裝置稱為裝置稱為濾波器濾波器。當信號通過濾波器時，信號中某些頻率成。當信號通過濾波器時，信號中某些頻率成分得以通過，其他頻率成分的信號受到衰減或抑制。信號通分得以通過，其他頻率成分的信號受到衰減或抑制。信號通過濾波器的過程，就稱為對信號進行過濾波器的過程，就稱為對信號進行濾波濾波。機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6

14、 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄按按濾波器的選頻方式濾波器的選頻方式分：分：低通濾波器低通濾波器高通濾波器高通濾波器帶通濾波器帶通濾波器帶阻濾波器帶阻濾波器按濾波器電路的構成形式分按濾波器電路的構成形式分 有源濾波器有源濾波器無源濾波器無源濾波器按所處理的信號信號分按所處理的信號信號分模擬濾波器模擬濾波器數字濾波器數字濾波器一、濾波器的分類一、濾波器的分類機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄低通濾波器低通濾波器允許在其截止頻率以下的頻率成分通過而高于此允許在其截止頻率以下的頻率成分

15、通過而高于此頻率的頻率成分被衰減；頻率的頻率成分被衰減；高通濾波器高通濾波器只允許在其截止頻率之上的頻率成分通過；只允許在其截止頻率之上的頻率成分通過；帶通濾波器帶通濾波器只允許在其中心頻率附近一定范圍內的頻率分量只允許在其中心頻率附近一定范圍內的頻率分量通過；通過；帶阻濾波器帶阻濾波器可將選定頻帶上的頻率成分衰減掉。可將選定頻帶上的頻率成分衰減掉。a a）低通濾波器）低通濾波器 b b）高通濾波器）高通濾波器 c c）帶通濾波器）帶通濾波器 d d）帶阻濾波器）帶阻濾波器 機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及

16、記錄信號的調理及記錄二、理想濾波器特性二、理想濾波器特性 理想濾波器在通帶內的幅頻特性應為常數，相頻特性的斜理想濾波器在通帶內的幅頻特性應為常數，相頻特性的斜率為常值；在通帶外的幅頻特性應為零。率為常值；在通帶外的幅頻特性應為零。 理想理想濾波器在工程實際中是濾波器在工程實際中是不可能實現的。不可能實現的。 00( )0( )2cAffH ffffft 機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄三、實際濾波器三、實際濾波器 理想濾波器的特性只需用截止頻率理想濾波器的特性只需用截止頻率描述，而實際濾

17、波器的特性曲線無描述，而實際濾波器的特性曲線無明顯的轉折點，兩截止頻率之間的明顯的轉折點，兩截止頻率之間的幅頻特性也非常數，故需用更多參幅頻特性也非常數，故需用更多參數來描述。數來描述。實際濾波器的主要特性參數：實際濾波器的主要特性參數：dB)AA(32log202log202100（1 1）截止頻率）截止頻率fc :fc :幅頻特性值等于幅頻特性值等于 所對應的頻率。（所對應的頻率。（-3dB-3dB截止截止頻率）頻率）20A機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄 （2 2）紋波幅度）紋波幅

18、度d d ：實際濾波器在通頻帶內可能出現紋波：實際濾波器在通頻帶內可能出現紋波變化。其波動幅度變化。其波動幅度d d與幅頻特性的穩定值與幅頻特性的穩定值A A0 0相比，越小越好，相比，越小越好，一般應遠小于一般應遠小于-3dB-3dB。即。即 20Ad BfnQ21ccnfff （4 4）品質因數）品質因數Q Q: :中心頻率中心頻率fnfn和帶寬和帶寬B B之比為帶通濾波器之比為帶通濾波器的品質因數的品質因數Q Q。Q Q值越大，表明濾波器頻率分辨力越高。值越大，表明濾波器頻率分辨力越高。帶通濾波器的中心頻率定義為帶通濾波器的中心頻率定義為 （3 3）帶寬）帶寬B B：上下兩截頻間的頻率范

19、圍稱為帶寬（：上下兩截頻間的頻率范圍稱為帶寬（-3dB-3dB帶寬）。帶寬表示濾波器的分辨能力，即濾波器分離信號中帶寬）。帶寬表示濾波器的分辨能力，即濾波器分離信號中相鄰頻率成分的能力。相鄰頻率成分的能力。 12ccffB機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄 （5 5）倍頻程選擇性）倍頻程選擇性W:W:在兩截止頻率外側，實際濾波器有一在兩截止頻率外側，實際濾波器有一個過渡帶，這個過渡帶的幅頻曲線傾斜程度表明了幅頻特性衰個過渡帶，這個過渡帶的幅頻曲線傾斜程度表明了幅頻特性衰減的快慢，它決定著濾

20、波器對帶寬外頻率成分衰阻的能力。通減的快慢，它決定著濾波器對帶寬外頻率成分衰阻的能力。通常用倍頻程選擇性來表征。所謂倍頻程選擇性，是指在上截止常用倍頻程選擇性來表征。所謂倍頻程選擇性，是指在上截止頻率頻率 與與 之間，或者在下截止頻率之間，或者在下截止頻率 與與 之間幅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。頻特性的衰減值，即頻率變化一個倍頻程時的衰減量。22cf2cf1cf21cf)(A)2(A20lgW22ccff)(A)2(A20lgW11ccff 倍頻程衰減量以倍頻程衰減量以dB/octdB/oct表示（表示（octaveoctave，倍頻程）。顯然，倍頻程）。顯然，衰減

21、越快（即衰減越快（即W W值越小），濾波器的選擇性越好。對于遠離截值越?。?，濾波器的選擇性越好。對于遠離截止頻率的衰減率也可用止頻率的衰減率也可用1010倍頻程衰減數表示之。即（倍頻程衰減數表示之。即（dBdB10oct10oct）。）?；蚧驒C械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄 在測試系統中，常用在測試系統中，常用RCRC濾波器。因為這一領域中信號頻濾波器。因為這一領域中信號頻率相對來說不高。而率相對來說不高。而RCRC濾波器電路簡單，抗干擾強，有較好濾波器電路簡單，抗干擾強，有較好的低頻性

22、能。的低頻性能。 （1 1）RCRC低通濾波器低通濾波器 2.RC 2.RC調諧式濾波器調諧式濾波器 xyyuudtduRC11s(s)U(s)UH(s)xy121)()()(fjfUfUfHxy機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄幅頻特性和相頻特性幅頻特性和相頻特性 2)(11)()(f2fHfA)arctan()(f2f機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄RCfc212當當 時，時，

23、， 近似于一條通過原點的近似于一條通過原點的直線。此時，直線。此時，RCRC低通濾波器是一個不失真傳輸系統。低通濾波器是一個不失真傳輸系統。21f1)(fAff )(當當 時，時， ，即，即RC低通濾波器的截止頻率為低通濾波器的截止頻率為21f21)(fA當當 ， ，輸出，輸出u uy y與輸入與輸入u ux x的積分成正比，即：的積分成正比，即： 21f0fA)(dtuuxy1機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄（2）RC高通濾波器高通濾波器 xyyuudtuRC1122fjfjH(f)電

24、路的微分方程式電路的微分方程式令令=RC，稱時間常數。，稱時間常數。傳遞函數和頻率響應函數傳遞函數和頻率響應函數1ssH(s)幅頻特性和相頻特性幅頻特性和相頻特性2)(11)()(f2fHfAf2f1arctan)(機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄RCfc211當當 時，時， ， ，RCRC低通濾波器是一個低通濾波器是一個不失真傳輸系統。不失真傳輸系統。21f1)(fA0)(f當當 時，時， ，即，即RCRC高通濾波器的截止頻率為高通濾波器的截止頻率為21f21)(fA當當 ， ，輸出，

25、輸出u uy y與輸入與輸入u ux x的積分成正比，即：的積分成正比，即： 21f0fA)(dtduuxy機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄（3） RC帶通濾波器帶通濾波器 帶通濾波器可以看作低通濾波器和高通濾波器的串聯。串聯后所構帶通濾波器可以看作低通濾波器和高通濾波器的串聯。串聯后所構成的帶通濾波器以原來高通濾波器的截止頻率為下截止頻率，原低通濾成的帶通濾波器以原來高通濾波器的截止頻率為下截止頻率，原低通濾波器的截止頻率為上截止頻率。波器的截止頻率為上截止頻率。 注意多級濾波器串聯時

26、，后一級成為前一級的負載，而前一級又是注意多級濾波器串聯時，后一級成為前一級的負載，而前一級又是后一級的信號源內阻，存在負載效應問題。因此，兩級件常常采用信號后一級的信號源內阻，存在負載效應問題。因此，兩級件常常采用信號放大器等器件進行隔離，實際的帶通濾波器都是有源的。放大器等器件進行隔離，實際的帶通濾波器都是有源的。機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄（4） RC帶阻濾波器帶阻濾波器 帶阻濾波器同樣也可以看作低通濾波器和高通帶阻濾波器同樣也可以看作低通濾波器和高通濾波器的串聯。只不過其特性

27、剛好與帶通濾波器相濾波器的串聯。只不過其特性剛好與帶通濾波器相反。串聯后所構成的帶阻濾波器以原來高通濾波器反。串聯后所構成的帶阻濾波器以原來高通濾波器的截止頻率為上截止頻率，原低通濾波器的截止頻的截止頻率為上截止頻率，原低通濾波器的截止頻率為下截止頻率。率為下截止頻率。機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄第四節第四節 調制與解調調制與解調調制與解調調制與解調目的：目的：解決微弱緩變信號的放大以及信號的傳輸問題。解決微弱緩變信號的放大以及信號的傳輸問題。 調制調制是指利用某種低頻信號來控制或改

28、變一高頻振蕩信是指利用某種低頻信號來控制或改變一高頻振蕩信號的某個參數（幅值、頻率或相位）的過程。號的某個參數（幅值、頻率或相位）的過程。在這里，在這里，高頻高頻振蕩信號被稱為振蕩信號被稱為載波載波，控制高頻振蕩的低頻信號被稱為，控制高頻振蕩的低頻信號被稱為調制調制信號信號，調制后的高頻振蕩信號為，調制后的高頻振蕩信號為已調制信號已調制信號。 解調解調是指從已調制信號中恢復出原低頻調制信號的過程。是指從已調制信號中恢復出原低頻調制信號的過程。調制與解調是一對相反的信號變換過程，在工程上經常結合調制與解調是一對相反的信號變換過程，在工程上經常結合在一起使用。在一起使用。機械與電氣工程學院機械與電

29、氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄調制調制的種類：的種類：調制信號調制信號x(t)載波信號載波信號)2cos()(ftAtza) 幅度幅度調調制制(AM)2cos()(*)(0fttxAtyb) 頻率調制頻率調制(FM)*)(2cos()(0ttxfAtyc) 相位調制相位調制(PM)(2cos()(0txftAty機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄載波載波調制信號調制信號調幅波調幅波 調頻波調頻波 機械與電氣

30、工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄 調幅是將一個高頻正弦信號（或稱載波）與測試信號相乘，調幅是將一個高頻正弦信號（或稱載波）與測試信號相乘，使載波信號幅值隨測試信號的變化而變化。使載波信號幅值隨測試信號的變化而變化。一、幅度調制與解調一、幅度調制與解調)2cos()()()()(0tftxtytxtxm)()(21)()(21)(00fffXfffXtxm)()()()(fYfXtytx)(21)(212cos)(000fffftfty 調幅過程就相當于頻率調幅過程就相當于頻率“搬移搬移”過程。過程

31、。調幅調幅機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄解調解調 解調就是把調幅波解調就是把調幅波x xm m(t)(t) 再次與載波再次與載波y(t)y(t)信號相乘，則頻信號相乘，則頻域圖形將再一次進行域圖形將再一次進行“搬移搬移”)2cos()2cos()()()()(00tftftxtytxtzm)2(41)2(41)(21)(00ffXffXfXfZ 用

32、低通濾波器濾除高頻成分，將可以復現原信號的頻譜用低通濾波器濾除高頻成分，將可以復現原信號的頻譜（只是幅值減半），這一過程稱為（只是幅值減半），這一過程稱為“同步解調同步解調”。與原頻譜的。與原頻譜的區別在于幅值為原來的一半，這可以通過放大來補償。區別在于幅值為原來的一半，這可以通過放大來補償。 機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄第五節第五節 信號的顯示

33、、記錄與存儲信號的顯示、記錄與存儲模擬型指針刻度儀表發光二極管顯示器指示和顯示儀表數字型 液晶顯示器陰極射線顯示器顯示和記錄儀器筆式記錄儀模擬型 光線示波器模擬磁帶記錄儀記錄儀器數字磁帶記錄儀數字型打印機 顯示和記錄儀器一般包括指示指示和顯示儀表顯示儀表、記錄儀器記錄儀器。從記錄信號的性質來分，顯示和記錄儀又可分為模擬型和數字型模擬型和數字型兩大類。 機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄一、光線示波器一、光線示波器 是一種常用的模擬式記錄器，主要用于模擬量的數據記錄，它將信號調整儀輸入的電信

34、號轉換為光信號并記錄在感光紙或膠片上，從而得到試驗變量與時間的關系曲線。 1 1、光線示波器定義、光線示波器定義(1) 高的靈敏度；(2) 記錄信號的頻率可達數千赫茲；(3) 能最大限度地利用記錄紙；(4) 能夠得到曲線形式的資料，并且直觀性好。(1) 工作頻率還不夠寬；(2) 記錄曲線不能利用數字分析儀器或計算機進行處理；(3) 感光記錄紙價格較貴，且不能重復使用。2 2、光線示波器的特點：、光線示波器的特點： 優點：優點：不足之處：不足之處：機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄 是將一個

35、或多個變量隨時間或另一變量變化的過程轉換為可識別和讀取的信號儀器。它能保存所記錄的信號變化以便分析處理。記錄儀的最大特點是能自動記錄周期性或非周期性多路信號的慢變化過程和瞬態電平變化過程。 1 1、記錄儀的定義、記錄儀的定義工作頻率工作頻率輸入信號動態范圍輸入信號動態范圍記錄線性度記錄線性度分辨度分辨度失真度失真度響應時間響應時間走紙準確度和穩定度走紙準確度和穩定度 2 2、記錄儀的主要技術指標、記錄儀的主要技術指標 二、記二、記 錄錄 儀儀 機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄1 1）檢流

36、計式筆錄儀）檢流計式筆錄儀 3、筆式記錄儀、筆式記錄儀 機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄2 2）函數記錄儀）函數記錄儀 機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄4、磁帶記錄儀、磁帶記錄儀 磁帶記錄儀是利用鐵磁性材料的磁化進行記錄的儀器。 1 1）磁帶記錄儀的特點）磁帶記錄儀的特點 (1) 記錄頻帶寬；(2) 能同時進行多路信息的記錄，保證其時間和相位關系；(3) 改變時基的能力，對高頻信息用快速記錄，慢速重放；(4) 特別適用于長時間連續記錄；(5) 記錄的信息精度高、失真小、線性好； (6) 前面可加放大器，后面可直接與數據處理設備連接。 機械與電氣工程學院機械與電氣工程學院長江師范學院長江師范學院機械工程測試技術機械工程測試技術第第6 6章章 信號的調理及記錄信號的調理及記錄3 3）磁帶記錄儀的類型）磁帶記錄儀的類型