現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)-檢測(cè)信號(hào)的線性化-文庫(kù)吧資料
2025-05-06 05:15本頁(yè)面
【正文】 工程學(xué)院 (2)圖解法 圖解法求增益控制補(bǔ)償方式線性化器的特性 ① 以 E為參變量將傳感器輸出輸入特性 u1?=?Ef1(x)用曲線簇的形式畫在直角坐標(biāo)系的第 Ⅰ 象限 ， x為橫坐標(biāo) ， u1為縱坐標(biāo) 。增益控制電路即線性化器的輸出 uf與其輸入 uo之間是非線性關(guān)系，置于反饋回路中，實(shí)現(xiàn)對(duì)激勵(lì)源輸出幅度 E的控制，完成對(duì)整體輸出輸入特性的線性化功能。 線性化器原理 中國(guó)石油大學(xué)信息與控制工程學(xué)院 二、線性化器原理 線性化器輸出輸入特性的求取方法 3)增益控制補(bǔ)償方式 增益控制補(bǔ)償方式原理框圖 被測(cè)量 x變換成電量 u1，是非線性變換。過(guò)點(diǎn) 1(H)作垂線，與過(guò)點(diǎn)1(1)所作的水平線相交于點(diǎn) 1(2)，則點(diǎn) 1(2)就是所求線性化器輸出輸入特性曲線上的一點(diǎn)。過(guò)點(diǎn) 1(4)作水平線，與垂直 uo軸相交于點(diǎn) 1(V)。 ④用點(diǎn) 1， 2， … ， n將 x軸分為 n段。 ②將整個(gè)測(cè)量裝置的特性曲線uo?=?Sx畫在第 Ⅳ 象限， x為橫坐標(biāo)， uo為縱坐標(biāo)。放大器的放大倍數(shù) K應(yīng)足夠大，即可以認(rèn)為 K ∞ ，以保證正常工作時(shí) Duu1； 線性化器原理 (1)解析法 設(shè)上圖中傳感器、放大器及整個(gè)測(cè)量裝置所要求的輸出輸入特性的解析表達(dá)式分別為 : 11u f x? ()ou K u?Dou Sx? 式中： K、 S均為已知常數(shù)； f1函數(shù)的形式為已知。用光滑曲線將點(diǎn) 1(3)， 2(3)， … ， n(3)連接，即得線性化器的輸出輸入特性曲線 uo?=?f2(u2)。過(guò)點(diǎn) 1(2)作垂線，過(guò)點(diǎn) 1(4)作水平線，這兩條線在第 Ⅲ 象限相交于點(diǎn) 1(3)，則點(diǎn) 1(3)就是所求線性化器輸出輸入特性曲線上的一點(diǎn)。 ④用點(diǎn) 1， 2， … ， n將 x軸分為 n段，過(guò)點(diǎn) 1作垂線，與曲線 u1?=?f1(x)相交于點(diǎn) 1(1)，與直線 uo?=?Sx相交于點(diǎn) 1(4)。 ②式 (2)中 a?=?0，將放大器的特性曲線 u2?=?Ku1畫在第 Ⅱ 象限， u1為縱坐標(biāo)，u2為橫坐標(biāo)。 )( K auSfbu ??? ? 211o解得： 線性化器原理 中國(guó)石油大學(xué)信息與控制工程學(xué)院 例如 ，下圖所示的熱電偶溫度測(cè)量裝置，已知熱電偶的輸出 ET近似可表示為 2bTaTE T ?? （ 5） 式中： T為被測(cè)溫度； a、 b為常數(shù)。 硬件：通常用折線逼近法來(lái)實(shí)現(xiàn)； 軟件：編程（非線性插值、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等；） 線性化器原理 中國(guó)石油大學(xué)信息與控制工程學(xué)院 二、線性化器原理 線性化器輸出輸入特性的求取方法 1) 開環(huán)補(bǔ)償方式 開環(huán)補(bǔ)償方式原理框圖 傳感器將被測(cè)量 x變換成電量 u1，是非線性變換；放大器將 u1放大為 u2，是線性變換。 中國(guó)石油大學(xué)信息與控制工程學(xué)院 關(guān)鍵問(wèn)題： ?根據(jù)其他環(huán)節(jié)的已知特性，求得所需的線性化器的輸出輸入特性。 隨著線性集成電路的出現(xiàn)、發(fā)展和成熟，在測(cè)量電路中利用線性集成電路構(gòu)成的線性化器獲得了廣泛應(yīng)用。 早期使用的線性化器，如凸輪機(jī)構(gòu)、非線性電位器等。 光纖位移傳感器輸出輸入特性
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