信號的變換與處理ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 02:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 以下以應變片的應用為例來講述。 (1) 靜態(tài)測量 一般利用平衡電橋進行測量，可用兩種方式。 A. 偏轉(zhuǎn)法 將應變片接入電橋一臂，則應變片阻值的變化可用檢流計轉(zhuǎn)換為電流 IL的大小表示。 B. 零讀法 將應變片接入電橋一臂，用改變相鄰橋臂阻值的方法，使 IL恢復至 0，即可用相鄰橋臂阻值的變化來確定應變片阻值的變化。應變片電阻變化量為 ΔR，調(diào)節(jié) R2使電橋重新平衡，由式 ()可得 2431 RRRR ???? () 即可用 ΔR2的值來確定 ΔR1。零讀法需要使電橋作兩次平衡。一般將 R R4稱為 比例臂 ，改變其值即可改變 ΔR1的測量范圍。 R2稱為 調(diào)節(jié)臂 ，以其來刻劃被測應變。 機電工程學院 Sun Chuan 68215 第 5章 信號的變換與處理 (2) 動態(tài)測量 URRnnURRRRRRRRRRU ????????????11234111211340 )1()1)(1( 如果應變?yōu)閯討B(tài)變量，則只可利用不平衡電橋進行測量，即不可使用零讀法而使用偏轉(zhuǎn)法。將應變片接入電橋一臂，應變片電阻變化量為 ΔR，則電橋不平衡電壓輸出為 () n=R2/R10為橋臂比，電橋靈敏度為 UnnRRUk u 2110)1(/ ????() 機電工程學院 Sun Chuan 68215 第 5章 信號的變換與處理 5. 差動電橋 URRRRRRRR RRRRRRRRU ?????????? ?????????? ))()(( ))(())((44332211332244110 (1) 差動全橋 四臂全橋如圖，設初始時， R1= R2= R3= R4=R，四臂均接入相同應變片， R1與 R R2與 R3分別受拉應力、壓應力，且安裝于同一試件上，則 ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4=ΔR，由式 ()即可得 圖 差動電橋電路原理圖 RRURRRRRRRRU ???????????? )(44321() 機電工程學院 Sun Chuan 68215 第 5章 信號的變換與處理 (2) 差動半橋 () () 差動半橋即是只在電橋中的相鄰兩臂中接入應變片， R1與 R2分別受拉應力與壓應力，且安裝于同一試件上，則ΔR1=ΔR2=ΔR， ΔR3=ΔR4=0，由式 ()即可得 RRUU ???20(3) 單臂電橋 單臂電橋即是只在電橋中的一個橋臂中接入應變片， R1受拉應力或壓應力，則 ΔR1=ΔR， ΔR2=ΔR3=ΔR4=0，由式()即可得 RRUU ???40機電工程學院 Sun Chuan 68215 第 5章 信號的變換與處理 二 . 交流電橋 1. 交流電橋的電壓輸出 在進行動態(tài)測量時往往使用交流電橋。由于采用了交流供電，受引線分布參數(shù)、平衡調(diào)節(jié)、后續(xù)放大電路等諸多方面的影響，電橋的平衡條件與直流電橋有較大的區(qū)別。 如圖 。其中 Z Z Z Z4稱為 橋臂復阻抗 ， U為交流電壓電源， U0為開路輸出電壓。其電壓輸出為 UZZZZ ZZZZU ??? ?? ))((432132410() 機電工程學院 Sun Chuan 68215 第 5章 信號的變換與處理 (a)一般形式 (b)分解一般形式 圖 交流電橋電路原理圖 機電工程學院 Sun Chuan 68215 第 5章 信號的變換與處理 2. 交流電橋的平衡條件 由式 ()知，交流電橋平衡條件為 Z1Z4= Z2Z3 或 Z1/Z2= Z3/Z4 () 設各橋臂阻抗為 )4,3,2,1( ???? ieZjxrZ ijiiii ?其中 ri與 xi分別為相應各橋臂的電阻與電抗，而 |Zi|與 φi分別為相應各橋臂復阻抗的模與幅角。由此，交流電橋平衡條件 ()又可改寫為如下兩個條件 |Z1||Z4|=|Z2||Z3| 且 φ1+φ4=φ2+φ3 () () 機電工程學院 Sun Chuan 68215 第 5章 信號的變換與處理 167。 3 測試系統(tǒng)的動態(tài)特性簡介 動態(tài)特性 當輸入量隨時間變化時，測試系統(tǒng)所表現(xiàn)出的響應特性稱為測試系統(tǒng)的 動態(tài)特性 。
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