轧制自动控制--第四章信号的加工

第四章信号处理，4.1概述4.2桥4.3调制和解调4.4电阻应变计4.5示例，4.1概述1)信号处理的目的是将被测试物理量变化过程中的信号转换为各种电路参数(例如电阻、电感和互感)或电源参数形式的信号(例如电压、电荷等)。处理传感器输出信号以进一步推动作为信号的显示、记录设备和控制器，或将此信号输入计算机进行信号分析和处理。4.1概述2)信号处理内容、模拟、数字转换技术在信号传送到计算机之前和计算机处理之后发送时执行特殊处理。桥接技术将电路参数转换为可传输、计算、处理、显示和记录的电压或电流信号。调制和解调技术确保在后续处理过程中信号成为最佳操作频带。过滤技术排除信号中的噪声或选择有用的部分。非线性校正技术对传感器和后续方面发生的某些错误进行必要的补偿和校正。4.2.1桥、4.2.1桥电路及其分类4.2.2 DC桥4.2.3桥特性4.2.4桥温度补偿4.2.5桥平衡、4 . 2 . 1桥电路及其分类1最好是伸展一、二或四个腿臂。四个阻力的连接点称为桥的端点。电源称为电源端。平衡指示器或后续放大器称为输出。最简单的桥电路称为惠斯通电桥，如图5-2所示。4.2.1桥电路及其分类2)桥电路分类，根据桥臂应变计，可分为单臂工作、双臂工作、四臂工作桥；根据输出端负载要求，可分为电压输出桥和电流输出桥。根据桥的电源，桥可以分为直流桥和交流桥。根据四座桥臂阻力是否相等，可分为对称桥和不对称桥。4.2.2直流电桥1)假定输入端是恒压源的直流电压电桥；另外，假设连接到输出端子的负载的内部电阻大(例如放大器)时，可以将其视为开路。此时桥只有电压输出。通过将整个桥分成两个分支，分压公式可以得到的两点电位：桥的输出电压为：如果让桥输出电压，桥就会处于平衡状态。仅在桥电阻满足以下条件的情况下，4.2.2 DC桥2)直流电压桥的平衡条件表明，不管桥电压和桥负载如何，桥相对臂的阻力积仅表示直流桥的平衡条件：为了确保测量的准确性，在测量之前必须使桥梁保持平衡。或者，如果桥最初处于平衡状态，并且桥臂电阻分别发生变化，则桥的输出电压相应地为：4 . 2 . 2 . 2 DC桥3) DC电压桥微分方程，4.2.2 DC桥4)考虑DC电压桥输出电压与变形的关系，可以通过考虑桥的初始平衡条件简化DC桥的微分方程，如下所示如果桥是等臂(或电源端对称)桥，则桥输出为：如果连接到桥输出端的负载的输入阻抗较小(例如电流表或示波器振荡器)，则桥是电流的输出，也称为电流桥或电源桥。4.2.2 DC桥5)直流电源桥，图5-3是桥等效电路。图：4.2.2 DC桥接器6)电源桥接器电流输出，负载阻抗匹配时立即桥接器输出最大值。此时：如果桥是等臂桥，此时4.2.2 DC桥7)使用电压桥或电源桥时，DC桥的特性与桥输出成正比。使用电源桥时，必须满足负载阻抗匹配。电压桥输出与原始电阻无关。电源桥输出不仅与原始电阻相关；4.2.3桥特性1)桥的加法和减法特性，如果桥电阻分别发生变化，则整个岩桥的输出将是相邻臂电阻(或应变)的变化，减去相等符号，添加相等符号；相对臂阻(或变形)变化，添加相同的数字，减去不同的数字。图5-4是等强度梁，应变计分别附着在梁下，构成8座桥。，桥输出定律例如4.2.3桥特性2)桥臂的阻力特性，半臂桥。您可能注意到桥输出没有增加。可以通过提高桥电压来增加桥的输出。(1)工作臂具有高阻力，增加时，4.2.3桥特性2)桥臂具有阻力特性，增加时，如图所示，桥臂必须将变化相串联，桥输出没有增加。可以通过提高桥电压来增加桥的输出。以半等岩桥为例。(2)工作臂是应变计，平均输出可以消除附加载荷的影响。4.2.3桥特性2)桥臂的阻力特性，桥臂的n全部增加时，例如，1/2臂桥的：(3)工作臂是应变规平行的，并且桥臂只有一个变化时，如图所示，桥的输出没有增加。4.2.3桥特性3)桥的输出电压(或输出电流)与由正在测量的变形引起的桥的一个桥的电阻变化率的比率：4.2.3桥特性4)对于由桥的桥臂系数定义的桥灵敏度，桥的输出可以表示为桥的个别输出的倍数。其中：4.2.4桥的温度补偿由于温度变化，可变薄板电阻值的变化，测量结果产生了明显的误差，应采取温度补偿措施。在图5-18中，具有相同技术参数的两个应变计将(工作片)粘贴到受测试元件表面，将(校正片)粘贴到与受测试零件相同的温度补偿板，并为相同的环境