信号调理和显示

null第4章 信号调理和显示第4章 信号调理和显示1.掌握电桥的工作原理和特性 2.了解信号调制和解调的工作原理 3.了解信号滤波器工作原理4.1信号调理的目的4.1信号调理的目的目的：便于信号的传输与处理 1.传感器输出的信号非常微弱，不便于传输（放大）； 2.信号中存在干扰噪音，需要滤去干扰信号；（滤波） 3.某些场合，为了信号的远距离传输，需要对信号进行调制和解调。4.2信号的放大4.2信号的放大4.2.1直流放大电路4.2.1直流放大电路null4.2.2 直流电桥4.2.2 直流电桥4.2.3 交流电桥4.2.3 交流电桥null电桥的和差特性电桥的和差特性1.如相邻两桥臂电阻同向变化（同增或同减），所产生的输出电压的变化将相互抵消； 2.如相邻两桥臂电阻反相变化（一增一减），所产生的输出电压的变化相互迭加。 null下图为一直流应变电桥。图中E＝4V，R1=R2=R3=R4=120Ω，试求： ⑴R1 为金属应变片，其余为外接电阻，当R1 的增量ΔR1＝1.2Ω时，电桥输出电压U0＝？ ⑵R1 和R2 都为金属应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同（同步变化），其余为外接电阻，电桥输出电压U0＝？null 4.3信号的调制和解调4.3信号的调制和解调目的：为信号的放大和传输做准备。 信号放大存在的问题： 1.低频信号 直接采用直流放大器会产生零漂和级间耦合问题，故不能采用直流放大器。 直流放大器特点：低频通过，高频截至； 2.高频信号 采用交流放大器，可以抵抗零漂； 交流放大器的特点：高频通过，低频截至。4.3.1信号调制 将低频信号转化为高频信号4.3.1信号调制 将低频信号转化为高频信号1.调制：利用低频信号来改变高频信号的某个参数的过程。 根据控制参数的不同，调制可分为： 一、调幅 改变高频信号的幅值 二、调频 改变信号的频率 2.三个概念 载波：被控制的高频信号 调制信号：控制高频信号的低频信号 已调制信号：调制后的高频信号（调幅波、调频波） nully(t)y(t)nullxm(t)=xm(t)=4.3.2 幅值调制4.3.2 幅值调制余调幅信号的频域分析调幅信号的频域分析X（ f ）Y（f）Xm（f）null4.3.3调幅信号的解调方法4.3.3调幅信号的解调方法1.同步解调 调幅波与原载波信号相乘 null2.包络检波2.包络检波原理：先对调制信号进行直流偏置，加上或减去一个常量，使得调制信号处于x坐标轴的上方或下方，则该信号被调制后的调幅波的包络线具有和调制信号相同的形状。解调后再减去偏置量。nullnullnullnull3.相敏检波3.相敏检波4.4频率调制和解调4.4频率调制和解调X（f）null频率调制的方法 LC振荡电路频率调制的方法 LC振荡电路nullnull4.5信号滤波4.5信号滤波nullnull