汽车试验学课件：信号的中间变换与传输-

1、,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第,*页,单击此处编辑母版标题样式,标题,第一层,第二层,第三层,第四层,第,*页,汽车试验学,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,哈尔滨工业大学,汽车试验学,信号的中间变换与传输,第,2,页,本章主要内容,电 桥,滤波器,放大器,第,3,页,4.1,电 桥,4.1.1,直流电桥,1,平衡条件,2,电桥灵敏度,S,单位电阻变化率所对应的输出电压值,第,4,页,4.1,电 桥,4.1.1,直流电桥,3,电桥的加减特性,若电桥的四个臂,R,l,、,R,2,、,R,3,、,R,4,所产生的电阻变化用,R,l,、,R,2,、,R,3,、,R,4,表示，输出电压为,第,5,页,4.1,电 桥,4.1.1,直流电桥,1),等臂电桥,第,6,页,4.1,电 桥,4.1.1,直流电桥,1),等臂电桥,第,7,页,4.1,电 桥,4.1.1,直流电桥,2),串、并联应变片的不等臂电桥,如,R,1,为,n,个,R,0,产生同样应变的应变片串联连接，每个应变片产生阻值变化相同,则,令,则,可见并没有因为多串联工作

2、应变片而提高电桥的输出电压。但是，由于串联应变片，该桥臂电阻值增大，使得流过工作应变片的电流减小了，发热状况大为改善，并且有测均值的效果。,第,8,页,4.1,电 桥,4.1.1,直流电桥,4,电桥特性的应用,1),利用电桥加减特性对电阻应变片进行温度补偿。,通常采用温度自补偿应变片，或采用电路补偿法,(,补偿片法,),进行温度补偿。后者是把两个同样的应变片，一片粘贴在试件上，另一片贴在与试件同材料、同温度条件但不受力的补偿件上，作为补偿片。根据电桥的加减特性，将这两片应变片接入相邻桥臂上，由于温度的变化，工作片和补偿片上相同的虚假应变产生的电阻变化，在桥路中自动抵消，对电桥输出没有影响，因此达到了温度补偿的作用。当然，贴在试件上的两片应变片，当具有相反的应变而接在相邻臂上时，亦能起到温度补偿作用，并且还能测出真实的应变。,2),根据试件载荷分布情况或复合载荷的特点及利用电桥特性进行适当的布片和接桥，可准确测出各种载荷。,第,9,页,4.1,电 桥,4.1.1,直流电桥,5,零位测量法,(,零位法,),上述电桥都是在失去平衡时有电压输出，即在不平衡条件下工作,(,当然，在测量之前必须使

3、电桥处于平衡状态，即需要预调平衡,),，其缺点是当电源电压不稳定，或者环境温度变化时，都会引起电桥输出的变化，产生测量误差。为此，在某些情况下采用平衡电桥。,第,10,页,4.1,电 桥,4.1.2,交流电桥,平衡条件,交流电桥的激励电压,u,采用交流电压，电桥的四个臂可为电感、电容或电阻。因此，除了有电阻外还包含有电抗。如果以复数阻抗,Z,代替电阻,R,，则平衡条件为,第,11,页,4.2,滤波器,4.2.1,滤波器分类,(1),低通滤波器,(2),高通滤波器,(3),带通滤波器,(4),带阻滤波器,第,12,页,4.2,滤波器,4.2.2,实际滤波器,1,实际滤波器的性能参数,1),纹波幅度,2),截止频率,3),带宽,B,4),倍频程选择性,第,13,页,4.2,滤波器,4.2.2,实际滤波器,2,RC,滤波器,1)RC,低通滤波器,第,14,页,4.2,滤波器,4.2.2,实际滤波器,2,RC,滤波器,2)RC,高通滤波器,第,15,页,4.2,滤波器,4.2.2,实际滤波器,2,RC,滤波器,3)RC,带通滤波器,看成由,RC,的低通滤波器和高通滤波器串联组成,高通、低通两级串联时，应消除两级耦合时的相互影响，因为后一级成为前一级的,“,负载,”,，而前一级又是后一级信号源的内阻。实际应用时，两级间常用运算放大器进行隔离，所以实际的带通滤波器常常是有源的。,第,16,页,4.2,滤波器,4.2.2,实际滤波器,2,RC,滤波器,4),有源滤波器,第,17,页,4.3,放大器,4.4.1,信号源与放大器的阻抗匹配,1,信号源为纯电阻，放大器为容性复阻抗,要求滤波器的截止频率一定要大于信号频率,第,18,页,4.3,放大器,2,信号源为容性，放大器为纯电阻阻抗,要求滤波器的截止频率应小于信号频率,第,19,页,4.3,放大器,4.4.2,放大器与负载的阻抗匹配,获得大的负载功率之阻抗匹配是放大器的输出电阻应尽可能小，负载电阻,R2,应较大，且负载阻抗和放大器输出阻抗中的虚部应满足,第,20,页,END,

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