第5章信号调理与记录
CH 11 流量的测量 测试技术 第二版 贾民平 张洪亭
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齿轮流量计工作原理图
齿轮流量计输出波形
齿轮流量计体积小、重量轻。测量时振动噪声小，可测量粘度高达 10 000 Pas 的流体。齿轮流量计测量精度高，一般可达 ±0.5％， 经非线性补偿后甚至可达±0.1％～±0.05％。
Hale Waihona Puke 11.2 压差式流量计(Differential Pressure Flowmeter)
式中： K α =
β=
d D
— 靶式流量计的流量系数； — 靶的结构参数。
流体阻力式流量计 (6/6)
流量系数Kα与β、D及流体流动的雷诺数Re有关，其数值由实验确 定。下图为D＝53 mm的圆靶，结构系数分别为β＝0.7和0.8的Kα－ β－Re实验曲线。
由图可知，当Re较大时Kα趋于某一常数，而当Re较小时， Kα随着 Re减小而显著减小。与差压式流量计相比，其流量系数趋于常数 的临界雷诺数较小，因此适于测量粘度较大的流体。靶式流量计 的测量精度约为2%~3%。
压差式流量计 (2/4)
水平管道内装有节流孔板时，沿流动方向的压力分布情况如下图。
差压流量计原理与压力分布情况
压差式流量计 (3/4)
体积流量方程为
qV = αε A0
2
ρ
( p1 p2 )
式中：α — 流量系数； ε — 流体压缩系数。对不可压缩流体，ε＝1；对可压缩流 体，ε<1 ； A0 — 节流孔的最小截面积。 流量系数与节流装置开孔截面比、流体流动的雷诺数Re值、取压 点位置、管壁粗糙度等有关，对于不同形式的节流装置，由于其 压力和流速分布不同，流量系数α也不同。 实验表明，对于一定形式的节流装置，当雷诺数值Re大于某一界 限值ReK时，流量系数α趋于某一定值。因此，当Re>ReK时，只要 测量压力差便可确定流量的大小。
勘误第5章模拟信号的调理与转换
第5章 模拟信号的调理与转换测试系统的一个重要环节是信号的调理与转换。
被测物理量经传感器后的输出一般了抑制干扰噪声、提高信噪比和方便后续的传输和处理，往往需要对这些电信号调电桥是将电阻、电容和电感等参数或电流输出的一种测量电路。
电桥电路简单可靠，且具，被广泛用作仪器测量电路。
电桥可分为5.直流R 桥的一条对角线两端a 和c 接入直流电源b 和d 上输出电压y e ，该输出可直接驱动指示仪表，也可接直的出为电信号。
由于测量过程中不可避免地遭受各种干扰因素的影响，为作调理和转换。
本章主要讨论模拟信号常用的调理与转换环节，包括电桥、制与解调、滤波器、以及数/模与模/数转换。
5.1 电桥的变化转换为电压有很高的精度和灵敏度，因此按其采用的激励电源类型分为直流电桥和交流电桥；按其工作方式又零值法（平衡电桥）和偏值法（不平衡电桥）。
1.1 直流电桥电桥如图5.1所示，纯电阻1R 、2、3R 和4R组成电桥的四个桥臂，在电o e ，而另一对角线两端入后续放大电路。
流电桥的输出端后接输入阻抗较大仪表或放大电路时，可视为开路，其输为零，此时有电流o 112e I R R =+，o2e I R R =图5.1 直流电桥结构形式34+ 由此可得出b 、d 两端输出电压158()()14o o 12341324o1234b ad R R U e e R R R R R R R R eR R R R ⎛⎞=−=−⎜⎟++⎝⎠−++ （5-1y e 为零，即当电桥平衡时，应有y a e U =）由式（5-1）可知，要使输出电压式（5-2）为直流电桥平衡公式。
直流电桥的工作原理是：四个桥臂中的一个或数个桥臂的阻值变化而引电各桥臂的阻值，可使输出电压（或电流）仅直流电桥的优点是：采用稳定性高的直流电源作激励电源；电桥的输出e 是直流成入工频干扰较5.入b 、d 测量。
电桥平衡条件下，检流计G 的指示为零变化时，电桥不平衡，检流计G 的电流不为零。
机械工程测试技术_课后习题及答案
第三章 常用传感器与敏感元件3-1 在机械式传感器中，影响线性度的主要因素是什么？可举例说明。
解答：主要因素是弹性敏感元件的蠕变、弹性后效等。
3-2 试举出你所熟悉的五种机械式传感器，并说明它们的变换原理。
解答：气压表、弹簧秤、双金属片温度传感器、液体温度传感器、毛发湿度计等。
3-3 电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各有何优缺点？应如何针对具体情况来选用？解答：电阻丝应变片主要利用形变效应，而半导体应变片主要利用压阻效应。
电阻丝应变片主要优点是性能稳定，现行较好；主要缺点是灵敏度低，横向效应大。
半导体应变片主要优点是灵敏度高、机械滞后小、横向效应小；主要缺点是温度稳定性差、灵敏度离散度大、非线性大。
选用时要根据测量精度要求、现场条件、灵敏度要求等来选择。
3-4 有一电阻应变片（见图3-84），其灵敏度S g ＝2，R ＝120。
设工作时其应变为1000，问R ＝？设将此应变片接成如图所示的电路，试求：1）无应变时电流表示值；2）有应变时电流表示值；3）电流表指示值相对变化量；4）试分析这个变量能否从表中读出？解：根据应变效应表达式R /R =S g 得 R =S g R =2100010-6120= 1）I 1=R =120=0.0125A=2）I 2=(R +R )=(120+0.012475A= 3）=(I 2-I 1)/I 1100%=%4）电流变化量太小，很难从电流表中读出。
如果采用高灵敏度小量程的微安表，则量程不够，无法测量的电流；如果采用毫安表，无法分辨的电流变化。
一般需要电桥来测量，将无应变时的灵位电流平衡掉，只取有应变时的微小输出量，并可根据需要采用放大器放大。
3-5 电感传感器（自感型）的灵敏度与哪些因素有关？要提高灵敏度可采取哪些措施？采取这些措施会带来什么样后果？解答：以气隙变化式为例进行分析。
20022N A dLS d μδδ==- 又因为线圈阻抗Z =L ，所以灵敏度又可写成20022N A dZ S d μωδδ==-图3-84 题3-4图由上式可见，灵敏度与磁路横截面积A 0、线圈匝数N 、电源角频率、铁芯磁导率0，气隙等有关。
机械工程测试技术基础教学PPT
#2022
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测量的基础知识
基本量和导出量 基本量： 长度、质量、时间、温度、电流、发 光强度、物质的量 导出量：由基本量按一定函数关系来定义的
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测量的基础知识
3、基准与标准
基准：用来保存、复现计量单位的计量器具，是最高准确度的计量器具。 国家基准、副基准和工作基准 计量标准：用于检定工作计量器具的计量器具 工作计量器具是指用于现场测量而不用检定工作的计量器具。
物质所固有，客观存在或运动状态的特征 非物质，不具有能量，传输依靠物质和能量
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四、测试技术的内容
测试技术的内容 测量原理：实现测量所依据的物理、化 学、生物等现象及有关定律。 测量方法：分为直接或间接测量、接触 或非接触测量、破坏或非破坏测量 测量系统 数据处理
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测试过程：首先利用酒精（敏感元件）检测出被测对象温度变化并将其转换成自身体积的变化（热胀冷缩），然后经过等截面的中空玻璃管（中间变换器）再转换成高度的变化（分析处理），最后由外面的刻度线显示出测试结果（显示、记录）并提供给观察者或输入后续的控制系统。
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教材、参考书与课时安排 教材 机械工程测试技术基础(第3版) 熊诗波 黄长艺编著 机械工业出版社 测试技术与信号处理 郭迎福，焦锋，李曼主编 中国矿业大学出版社 课时安排 授课 ：36学时 实验 ：4学时
教材、参考书与课时安排
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教学目的和要求 测试技术是工科院校机械类各专业本科生一门重要的技术基础课，内容包括传感器、测量电路、测试系统的特性，信号分析与数据处理 。 通过本课程的学习： 掌握传感器的原理、特点及应用，常用测试系统和测量电路以及信号分析的基本原理和分析方法。为后续课程打好基础。
领域：工业、农业、航天、军事等
【学习】第五章信号调理电路
一般采用音频交流电压（5～10kHZ）作为电桥电源。 这时，电桥输出将为调制波，外界工频干扰不易从线路 中引入，并且后接交流放大电路简单无零漂。
采用交流电桥时，必须注意影响测量误差的一些因素。
如：电桥中元件之间的互感影响；无感电阻的残余阻抗； 邻近交流电路对电桥的感应作用；泄漏电阻以及元件之间、 元件与地之间的分布电容等。
整理课件
33
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§2 调频与解调
（1）调频
调频（频率调制）是利用信号电 压的幅值控制一个振荡器，振荡 器输出的是等幅波，但其振荡频 率偏移量和信号电压成正比。
当信号电压为零时，调频波的频率等于中心频率（载波频 率）；信号电压为正值时频率提高，负值时则降低。所以调 频波是随信号而变化的疏密不等的等幅波。
-fm
fm
－f0
f0
时域分析
频域分析
由脉冲函数的卷积性质知：一个函数与单位脉冲函数卷积的结
果，就是将其以坐标原点为中心的频谱平移到该脉冲函数处。
即调制后的结果就相当于把原信号的频谱图形由原点平移至
载波频率 f 0 处，幅值减半。
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从调幅原理看，载波频率 f 0 必须高于原 信号中的最高频率 f m 才能使已调波仍 保持原信号的频谱图形，不致重叠。
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g(t)1 2x(t)1 2x(t)co4sf0t
据傅里叶变换性质可得：
G (f) 1 2X (f) 1 4X (f 2 f0 ) 1 4X (f 2 f0 )
若用一个低通滤波器滤去中心
频率为 2 f 0 的高频成分，那
么将可以复现原信号的频谱 （幅值减小为一半），若用放 大处理来补偿幅值减小，可得 到原调制信号。
工程测试技术基础第五章信号调理
5.3调制与解调
动手做： 用个人测试实验室中数字 信号发生器、波形运算器 等软件芯片，设计一个非 抑制调幅与解调系统。
5.3调制与解调
4 频率调制
调频是利用信号x(t)的幅值调制载波的频 率，或者说，调频波是一种随信号x(t)的电压 幅值而变化的疏密度不同的等幅波.
y (t) A c2 o[f0 s x ( (t)* t ])
y (t) [A 0* x (t)c ]o 2 fs t()
调制
缓变信号
放大
高频信号
放大高 频信号
解调
放大缓 变信号
5.3调制与解调 幅度调制与解调过程（波形分析）
x(t) z(t)
乘法器
x m(t)
放大器
z(t)
乘法器
滤波器
x(t)
5.3调制与解调 幅度调制与解调过程（频谱分析）
x(t) z(t)
3.某些场合，为便于信号的远距离传输，需要 对传感器测量信进行调制解调处理。
第五章、测试信号调理技术
5.2 信号放大
分类
直流放大器
特点 低频保留,高频截止
放大器
交流放大器 直流电桥 交流电桥
高频保留,低频截止
电荷放大器
5.2 信号放大电路
1 直流放大电路
1) 反相放大器
电压增益:
Av
RF R1
t
5.3调制与解调
a) 幅度凋制(AM)
y (t) [A * x (t)c ]o 2 fs t( )
b) 频率调制(FM)
y (t) A c2 o[fs 0 x ((t)* t])
c) 相位调制(PM)
y(t)A co 2 fs t[(0 x(t)])
《测试技术》课程教学大纲
《测试技术》课程教学大纲适用于本科机械设计制造及其自动化专业学分：2.5 总学时：40 理论学时：32 实验/实践学时：8一、课程的性质、任务和要求《测试技术》是机械设计制造及其自动化专业的一门专业必修课。
本课程共40学时，2.5学分。
《测试技术》课程的主要任务是：通过本课程的学习可以获得各种机械量、热工量的测量原理、测量方法和测试系统的构成，培养学生掌握常见工程量检测的方法和仪器工作原理，具备根据具体测试对象、测试要求、测试环境选择合适测量原理和测量方法的能力，具备设计简单测试系统的能力。
课程以课堂讲述为主，突出基本概念，并配以适量实验环节，增强学生的感性认识。
为后续课程的学习、从事工程技术工作与科学研究打下坚实的理论基础。
学习本课程后，应达到下列基本要求：1. 熟悉信号的分类与描述方法，掌握测量信号分析的主要方法，具备从示波器、频谱分析仪中解读测量信息的能力；2. 掌握传递函数和频率响应函数的概念和物理意义。
掌握测试系统的静态特性和动态特性及其测量方法。
掌握实现不失真测试的条件。
熟悉负载效应及其减轻措施以及测量系统的抗干扰措施；3. 掌握常用传感器的种类和工作原理，能针对工程测量问题选用合适的传感器；4. 掌握电桥测量电路的工作原理及应用。
了解信号的调制与解调。
了解滤波器的类型和实际滤波器的特征参数；5. 掌握压力、位移、振动、温度等常见工程量的测量方法，了解其在工业自动化、环境监测、楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用；6. 了解测试技术中的常用软件，例如Matlab、LabVIEW等；7. 了解计算机测试系统及虚拟测试系统的构成。
知晓用计算机测试系统进行测量的方法、步骤和应该注意的问题。
二、本课程与其它课程的关系、主要参考教材本课程的先修课程为：高等数学、概率论与数理统计、大学物理、材料力学、电工电子技术等。
参考教材：[1] 《机械工程测试技术基础》（第3版），熊诗波，黄长艺，机械工业出版社，2006.5[2] 《测试技术基础》，李孟源，西安电子科技大学出版社，2006.2[3]《机械工程测试技术》周生国，北京理工大学出版社，2003[4]《测试技术基础》王伯雄，清华大学出版社，2003[5]《传感器与测试技术》徐科军，电子工业出版社，2004[6]《传感器及其应用》栾桂冬，西安电子科技大学出版社，2006三、课程内容（一）、绪论主要内容：测试技术的概念与研究对象；测试技术在本专业中的作用和地位；测试技术课程的主要内容及其各部分的内在联系；测试技术课程的特点及任务要求；测试技术的过去、现在和未来。
贾民平《测试技术》课后习题答案
测试技术第一章 习 题（P29）解：（1） 瞬变信号－指数衰减振荡信号，其频谱具有连续性和衰减性。
（2） 准周期信号，因为各简谐成分的频率比为无理数，其频谱仍具有离散性。
（3） 周期信号，因为各简谐成分的频率比为无理数，其频谱具有离散性、谐波性和收敛性。
解：x(t)=sin2t f 0π的有效值（均方根值）：解：周期三角波的时域数学描述如下：（1）傅里叶级数的三角函数展开： ，式中由于x(t)是偶函数，t n 0sin ω是奇函数，则t n t x 0sin )(ω也是奇函数，而奇函数在上下限对称区间上的积分等于0。
故=n b 0。
因此，其三角函数展开式如下：其频谱如下图所示：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+≤≤-≤≤-+=)(202022)(00000nT t x T t t T A A t T t T A A t x ⎰-=2/2/0000sin )(2T T n dt t n t x T b ω∑∞=+=1022cos 1421)(n t n n t x ωπ∑∞=++=1022)2sin(1421n t n nπωπ(n =1, 3, 5, …）（2）复指数展开式复指数与三角函数展开式之间的关系如下：0 ωI m C nω0 3ω0 5ω0 -ω0 -3ω0 -5ω0 A (ϕ 虚频谱单边幅频谱 单边相频谱解：该三角形窗函数是一非周期函数，其时域数学描述如下：用傅里叶变换求频谱。
000 ωω0 3ω0 5ω0 -ω0 -3ω0 -5ω0⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤≤-≤≤-+=20210221)(00T t t T t T t T t x ⎰⎰---∞∞-==2/2/2200)()()(T T ft j ftj dte t x dt et x f X ππ双边相频谱解：方法一，直接根据傅里叶变换定义来求。
方法二，根据傅里叶变换的频移特性来求。
单边指数衰减函数：根据频移特性可求得该指数衰减振荡函数的频谱如下：⎩⎨⎧≥><=-0,000)(t a e t t f at 220)(10)()()(ωωωωωωωω+-=+=∞+-⋅=⋅==----∞-∞∞-⎰⎰a j a j a j a ee dt e e dt e tf F tj at tj at t j ωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωa j a j a j a j j j a e dt e e j dte e je dt e t e dte t x X t j j a t j j a t j j a t j t j t j a t j at t j 2])(1)(1[2])()[)(2sin )()(220200000)(0)()(0)(00000000+-+=-+-++=-++-=-⋅=⋅==∞-+-∞-+-++-∞-+-∞--∞-∞∞-⎰⎰⎰⎰解：利用频移特性来求，具体思路如下：当f0<f m时，频谱图会出现混叠，如下图所示。
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• 4、用电阻应变片接成全桥，单臂工作，测量某一构件的应变， 已知其变化规律为 ε(t)=10cos10t+8cos100t • 如果电桥激励电压是u0=4sin10000t，应变片灵敏度系数K=2。求 此电桥输出信号的频谱（并画出频谱图）。 • 解 输出电压
1 u BD u 0 K 2 sin 10000 t (10 cos10t 8 cos100t ) 4 10sin 10010 t 10sin 9990 t 8 sin 10100 t 8 sin 9900 t)
7、如果比较同相放大器和反相放大器，下列说法中， （ ）是不符合实际的。 (A) 它们都具有低输出阻抗的特性，一般小于1 Ω；(B) 它们的增益取决于反馈电阻与输入电阻的比值，而非实际 电阻值；(C) 它们的增益带宽积相同；(D) 对于这两种放 大器，相角与频率之间的关系相同 8、为了减少测量噪声，除了（ ），应避免以下做法。 (A) 为了节省导线，使传感器外壳和测量仪器的外壳分 别接地；(B) 为了安装方便，把仪器的接地点连接到电源 插头的地线；(C) 为了减小电磁干扰，两电源线尽可能互 相靠近并互相缠绕，两信号线也应如此；(D) 为了减小耦 合电容，使用屏蔽电缆并且使屏蔽层在传感器端和仪器端 接地
•
•
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5.3简答题 1、通常测试系统由哪几部分组成？简要说明各组成部 分的主要功能。 传感器：把被测量转换为电量； 中间电路：对传感器输出的信号进行转换和处理； 显示记录装置：对来自中间电路的信号做显示和记录。 2、等臂电桥单臂工作，电源电压为U0=Umsinωt，输入 信号为ε=EsinΩt，写出输出电压UBD并示意画出各曲线， ω>>Ω。 输出电压UBD表达式和各信号曲线如下： • UBD=(1/4)Um KEsinΩt sinωt
1 1 U BD U 0 K 1 2 2 2 10 6 2 10 6 V 4 4
1 1 U BD U 0 K 1 2 2 2000 10 6 2 10 3 V 4 4
1 1 U BD U 0 K ( 1 2 ) 2 2 (2 10 6 2 10 6 ) 4 10 6 V 4 4
U BD
U0一定时，桥臂应变片相串联后并不能使电桥输出增加。但是 桥臂阻值增加，在保证电流不变的情况下，可适当提高供桥电压， 使电桥输出增加。在一个桥臂上有加减特性。 n 工作臂并联的情况。 R
R R n 1 R1 2 R n n R R n 1 ( R R)
Te' Te B / B Te f n / f n' 0.8 500/ 200 2s
• 6、一个测力传感器的开路输出电压为95mV，输出阻抗为500Ω。 为了放大信号电压，将其连接一个增益为10的放大器。若放大器 输入阻抗为4kΩ或和1MΩ，求输入负载误差。 • 解：传感器可以模拟为一个串连500Ω电阻的95mV的电压发生器。 当它和放大器连接时，如图所示。解出电流：
应变为2000με时，
1 1 U BD U 0 K ( 1 2 ) 2 2 (2000 10 6 2000 10 6 ) 4000 10 6 V 4 4
显然，双臂工作时，灵敏度增加了一倍。
• 2、有人在使用电阻应变片时，发现灵敏度不够，于是试图在工 作电桥上增加电阻应变片数以提高灵敏度 ,如图5.2所示。试问， 在下列情况下，是否可提高灵敏度？说明为什么？ 解：工作臂为多个应变片串联 的情况。 R1、R2桥臂由n个应变片串联， R3=R4=R，当R1桥臂的n个R都 有增量ΔRi时，则电桥输出：
U BD U 0 4
U 0 R1 U 0 R / n 2 U 0 1 R U 0 1 K 4 R1 4 R/n 4 n R 4 n
R
i 1
i
nR
U 0 1 n Ri 4 n i 1 R
采用并联电阻方法也不能增加输出。
3、已知调幅波 xa(t)=(100+30cos2πf1t+20cos6πf1t)(cos2πfct) 其中 fc=10kHz，f1=500Hz 试求所包含的各分量的频率及幅值；绘出调制信号与调幅波的 频谱。 解 xa(t)= 100+cos2πfct+30cos2πf1tcos2πfct +20cos6πf1tcos2πfct =100cos2πfct+15cos2π(fc+f1)t+15cos2π(fc-f1)t +10cos2π(fc+3f1)t+10cos2π(fc-3f1)t =100cos2π10000t+15cos2π10500t+15cos2π9500t +10cos2π11500t+10cos2π8500)t 调幅波的频谱如表。 频率Hz 10,000 幅值 100 10,500 15 9,500 15 11,500 10 8,500 10
频谱图
U BD ( f ) 5 ( f
10010 9990 10100 9900 ) 5 ( f ) 4 ( f ) 4 ( f ) 2 2 2 2 10010 9900 10100 9900 5 ( f ) 5 ( f ) 4 ( f ) 4 ( f ) 2 2 2 2
f c 2 2n / 2 f n 21/ 6 500 1.122 500 561.0Hz
B f c 2 f c1 561.0 445.5 115.5Hz
若中心频率改为
B B
f nห้องสมุดไป่ตู้ 200Hz
200 115 .5 0.4 46.2 Hz 500
• 5.4应用题 • 1、以阻值R=120Ω，灵敏度K=2的电阻丝应变片与阻值为120Ω的 固定电阻组成电桥，供桥电压为2 V，并假定负载为无穷大，当 应变片的应变为2με和2000με时，求出单臂工作的输出电压。若 采用双臂电桥，另一桥臂的应变为-2με和-2000με时，求其输出电 压并比较两种情况下的灵敏度。 • 解：单臂工作： 应变为2με时， 应变为2000με时， 双臂工作： 应变为2με时，
• 5、设一带通滤波器的下截止频率为fc1，上截止频率为 fc2，中心频率为fn，试指出下列技术中的正确与错误。 • ① 倍频程滤波器fc2=21/2 fc1。(错误fc2=2fc1 ， fc2=fn2/fc1) • ②fn=( fc1 fc2)1/2(正确) • ③ 滤波器的截止频率就是此通频带的幅值-3dB处的频 率。(正确) • ④ 下限频率相同时，倍频程滤波器的中心频率是1/3倍 频程滤波器的中心频率的21/3倍。(正确) • 6、设有一低通滤波器，其带宽为300Hz。问如何与磁带 纪录仪配合使用，使其分别当作带宽为150Hz和600Hz 的低通滤波器使用？ • 答：使重放速度为记录速度的2倍，即使时间尺度压缩， 这样所得到信号频带就可以加宽至600Hz；使重放速度 为记录速度的1/2，即使时间尺度伸长，这样所得到信 号频带就可以变窄至150Hz。
• 5.2填空题 • 1、交流电桥4个桥臂的阻抗按时针顺序分别是 Z1、Z2、Z3、Z4， 其平衡条件是（ Z1Z 3 Z 2 Z 4 ）。 • 2、调幅波可用看作是载波与调制波的（乘积 ）。 • 3、一个变送器用24V电源供电，就其测量范围，输出4~20mA的 电流。为了把信号输入虚拟仪器，可在变送器电路串连一个 (250 )Ω的标准电阻，以便在该电阻两端取出1~5V的电压信号。 • 4、恒带宽比滤波器的中心频率越高，其带宽（越大 ），频率 分辨率越低。 • 5、增益在高频率的下降是运放的固有特征，低频增益与截止频 率之间的关系可以用（增益带宽积）(GDP)来描述。如果希 望较高的增益并保持带宽，可以使用两个放大器（ 串联 ）。 • 6. 为了减小负载误差，放大器的输入阻抗一般是很(高 )的。 • 7 设计滤波器时，必须指明滤波器的种类、（截止频率 ）、逼近 方式和阶数。对于某些逼近方式，还要指明通带或阻带的波纹。
V 0.095 I 0.0211mA R 500 4000
放大器输入电阻上的电压为： V=RI=4000×0.0211×10-3 =84.4mV 因此，负载误差为10.6mV或者传感器无负载时输出的11%。 同理，用1MΩ电阻代替4kΩ的电阻，误差变为0.047mV或者是 0.05%。
• 5、一1/3倍频程滤波器，其中心频率，建立时间Te=0.8s。求该滤 波器： • ① 带宽B；②上、下截止频率fc1、fc2；③若中心频率改为 fn΄=200Hz，求带宽、上下截止频率和建立时间。 • 解： f c1 2
n / 2
f n 21/ 6 500 0.891 500 445.5Hz
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3、选择一个正确的答案并阐述其原理。 将两个中心频率相同的滤波器串联，可以达到： (1) 扩大分析频带； (2) 滤波器选择性变好，但相移增加； (3) 幅频、相频特性都得到改善。 选(2)。两个中心频率相同的滤波器串联，总幅频特性为 两个滤波器的乘积，因此通带外的频率成分将有更大的 衰减斜率。总的相频特性为两个滤波器的叠加，所以相 角变化更加剧烈。 • 4、什么是滤波器的分辨力？与那些因素有关？ • 滤波器的分辨力是指滤波器分离信号中相邻频率成分的 能力。滤波器的分辨力与滤波器的带宽有关，通常带宽 越窄分辨率越高。
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3、 调幅信号经过解调后必须经过（ ）。 (A) 带通滤波器； (B)低通滤波器； (C) 高通滤波器；(D)相敏检波器。 4、用磁带记录对信号进行快录慢放，输出信号频谱的 带宽（ ）。 (A) 变窄，幅值压低； (B)扩展，幅值增高； (C) 扩展，幅值压低；(D) 变窄，幅值增高。 5、 除了（ ）以外的其他项目可能是信号调理包 括的内容。 (A) 信号放大； (B) 信号衰减；(C) 滤波；(D) 调制 6、在1/3倍频程分析中，带宽是（ ）。 (A)常数；(B)与中心频率成正比的；(C)与中心频率成指 数关系的；(D)最高频率的三分之一