测试技术教学课件6.１电桥

应用：等截面弹性悬臂梁自由度端受力为P，梁宽为b，梁长为l，梁厚为h，金属应变片距离梁的自由度端为l0，应变片灵敏度为Sk，测量电路为直流电桥,试求出梁末端受力P。,6.电桥,P,F,F,F,F,6.电桥,则应变片轴向应变为：,式中，E为应变片弹性模量,解:力P使悬臂梁产生弯曲变形，梁截面抗弯模量Wz与弯矩M成正比，则正应力为：,6.电桥,如果电桥激励电压为Ui，则输出电压Uo为:,令：,且，应变片电阻变化量的绝对值为：,6.电桥,又，金属应变片的电阻变化为:,则:,故:,6.电桥,动态应变仪,6.3调制与解调,调制是使一个信号的某些参数在另一信号的控制下发生变化的过程。,前一信号称为载波，一般是较高频率的交变信号。,后一信号（控制信号）称为调制信号。,最后输出的是已调制波。,2定义,6.3调制与解调,2.调制的种类,调制信号,载波信号,幅值调制(简称调幅，AM，AmplitudeModulation),b)频率调制(简称调频，FM，FrequencyModulation),c)相位调制(简称调相，PM，PhaseModulation),缓变信号x(t),高频简谐信号,6.3调制与解调,3.幅值调制（调幅）及其解调,调幅是将一个高频简谐信号y(t)（载波信号）与缓变信号（调制信号）x(t)相乘，使载波信号y(t)的幅值随缓变信号x(t)的幅值变化而变化过程。幅值调制后的信号称为调幅波。,6.3调制与解调,调制信号,载波信号,调幅波,(1).调幅的时域表达,6.3调制与解调,假设调制信号x(t)的最高频率成分为，载波信号,(2).调幅的频域表达,如果,则,，则有调幅波：,6.3调制与解调,调制信号,载波信号,调幅波,时域,频域,6.3调制与解调,音频信号,广播电台的发射塔,调幅AM,调幅波,载波信号,6.3调制与解调,对已调波进行鉴别以恢复缓变信号的过程。,调幅波,恢复所需要的缓变信号,(3).幅值解调的目的,接收,解调Demodulation,6.3调制与解调,(4).同步解调,6.3调制与解调,同步解调,(a)调幅波频谱,(b)载波信号频谱,(c)同步解调后频谱,(d)调制信号频谱,6.3调制与解调,x(t)0时(0t1)，ym(t)与y(t)同相，检波器输出uf(t)0,x(t)0时(t1t2)，ym(t)与y(t)反相，检波器输出uf(t)0,1,1,2,2,(5).相敏检波解调,推导,相敏检波器,3,3,t1,t1,1,3,2,2,1,3,t1,t2,t2,t2,6.3调制与解调,(6).电阻交流电桥的幅值调制,不同接法的电桥可表示为,当R/R0=R(t)，Ui=E0cos2f0t时,U0=KR(t)E0cos2f0t,交流电桥的输出电压U0随R(t)的变化而变化，即U0的幅值受R(t)的控制，其频率为输入电压信号Ui的频率，即2f0,x(t)cos2otX()*(-o)+X()*(+o)=X(-o)+X(+o),全桥、四臂输出,6.3调制与解调,当R/R0=R(t)，Ui=E0cos2f0t时,U0=KR(t)E0cos2f0t,Ui=E0cos2f0t实际上载波信号,R(t)，即电桥的输入R/R0，实际上是调制信号,R(t)对载波信号E0cos2f0t进行了幅值调制,U0实际上是调幅信号,交流