PLC执行用户程序的过程

1、测试测试技术技术第四章第四章 信号变换及调理信号变换及调理主要研究内容主要研究内容：1.1.电桥电路原理电桥电路原理 2.2.信号调制解调原理信号调制解调原理 3.3.信号滤波器工作原理信号滤波器工作原理测测试试技技术术基基础础 测试测试技术技术信号调理的的目的是便于信号的传输与处理。信号调理的的目的是便于信号的传输与处理。 信号调理的目的信号调理的目的 1.1.传感器输出的微弱电信号，需要放大或进行阻抗变换，传感器输出的微弱电信号，需要放大或进行阻抗变换，才能输送到显示、记录或分析仪器中去才能输送到显示、记录或分析仪器中去。 2.2.有些传感器输出的是电信号中混杂有干扰噪声，需有些传感器输出

2、的是电信号中混杂有干扰噪声，需要去掉噪声，提高信噪比。要去掉噪声，提高信噪比。3.3.便于信号的远距离传输，需要对传感器测量信进行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。调制解调处理。 第第四四章章信信号号变变换换及及调调理理测试测试技术技术1 1）直流电桥）直流电桥平衡条件平衡条件4231RRRR4.1 4.1 电电 桥桥 第第四四章章信信号号变变换换及及调调理理测试测试技术技术132401234()()yR RR ReeRRRR电电 桥桥 测试测试技术技术令：令：1RRR 4RRRR 2RR 30()()()yR RRRReeRR RRR 0()4eRRRR电电 桥桥 测

3、试测试技术技术电桥的接法：电桥的接法：单臂单臂 半桥半桥全桥全桥电电 桥桥 014Se012Se0Se测试测试技术技术常用调平衡常用调平衡电电 桥桥 测试测试技术技术2 2）交流电桥）交流电桥 平衡条件平衡条件4231ZZZZ4231电电 桥桥 测试测试技术技术 电容传感器电容传感器 电感传感器电感传感器 电阻传感器电阻传感器cjrZc1LjrZLcjRZR1/rcZcLrZLRCZR电电 桥桥 测试测试技术技术4.24.2调制与解调调制与解调1 1 目的目的解决微弱缓变信号的放大以及信号的传输问题解决微弱缓变信号的放大以及信号的传输问题。 先将微弱的缓变信号加载到高频交流信号中去，先将微弱的

4、缓变信号加载到高频交流信号中去，然后利用交流放大器进行放大，最后再从放大器的输然后利用交流放大器进行放大，最后再从放大器的输出信号中取出放大了的缓变信号。出信号中取出放大了的缓变信号。 第第四四章章信信号号变变换换及及调调理理测试测试技术技术2 2 种类种类调制信号调制信号x(t)x(t)载波信号载波信号)2cos()(ftAtza) a) 幅度调制幅度调制(AM)(AM)2cos()(*)(0fttxAtyb) b) 频率调制频率调制(FM)(FM)*)(2cos()(0ttxfAtyc) c) 相位调制相位调制(PM(PM)(2cos()(0txftAty调调制制与与解解调调测试测试技术技

5、术3 3调幅及解调调幅及解调 调幅是将一个高频正弦信号（或称载波）与测试信号调幅是将一个高频正弦信号（或称载波）与测试信号相乘，使载波信号幅值随测试信号的变化而变化相乘，使载波信号幅值随测试信号的变化而变化)2cos()(*)(0fttxAty调调制制与与解解调调测试测试技术技术 tftxtxm02cos 000*21*212cosfffXfffXtftx调幅原理调幅原理 0cos2y tf t x t调调制制与与解解调调乘法器测试测试技术技术解调原理解调原理 0cos2y tf t tftxtxm02cos x t20011022( ) cos(2)( )cos 2( )( )cos(4)m

6、xtf tx tf tx tx tf t乘法器滤波器测试测试技术技术调调制制与与解解调调同步解调同步解调测试测试技术技术相敏检波解调相敏检波解调调调制制与与解解调调工作原理：工作原理：调幅波与载波调幅波与载波y(t)同相同相 载波电压为正载波电压为正 均为正均为正 （ 原信号原信号x(t)为正）为正） 载波电压为负载波电压为负 调幅波与载波调幅波与载波y(t)异相异相 载波电压为正载波电压为正 均为负均为负 （原信号（原信号x(t)为负）为负） 载波电压为负载波电压为负 测试测试技术技术例：动态应变仪例：动态应变仪调调制制与与解解调调测试测试技术技术4 4 频率调制与解调频率调制与解调调频是利

7、用信号调频是利用信号x(t)x(t)的幅值调制载波的频率，或者说，的幅值调制载波的频率，或者说，调频波是一种随信号调频波是一种随信号x(t)x(t)的电压幅值而变化的疏密度的电压幅值而变化的疏密度不同的等幅波不同的等幅波. . )*)(2cos()(0ttxfAty调调制制与与解解调调测试测试技术技术谐振电路调频谐振电路调频调调制制与与解解调调测试测试技术技术鉴频器鉴频器调频波调频波调频调幅波调频调幅波幅值检波幅值检波调调制制与与解解调调测试测试技术技术鉴频器鉴频器 电压频率特性曲线电压频率特性曲线亚谐振亚谐振区区等幅调频波的频率等于回路谐振频等幅调频波的频率等于回路谐振频率，线圈中的耦合电流

8、最大率，线圈中的耦合电流最大调调制制与与解解调调测试测试技术技术4.3 4.3 滤波器滤波器 滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定频率成分通过，而极大地衰减其他频率成频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分分1 1 滤波器分类（根据滤波器的选频作用分）滤波器分类（根据滤波器的选频作用分） 低通滤波器（低通滤波器（Low pass filter)高通滤波器高通滤波器(High pass filter)第第四四章章信信号号变变换换及及调调理理测试测试技术技术带阻滤波器带阻滤波器(band stop filter) 带通滤波器带通滤波器(band pass fi

9、lter) 滤滤波波器器 测试测试技术技术2 2 滤波器的性能参数滤波器的性能参数 理想滤波器是指能使通带内信号的幅值和相位都不失真，理想滤波器是指能使通带内信号的幅值和相位都不失真，阻带内的频率成分都衰减为零的滤波器。阻带内的频率成分都衰减为零的滤波器。滤滤波波器器 测试测试技术技术在实际滤波器的幅频特在实际滤波器的幅频特性图中通带和阻带间应性图中通带和阻带间应没有严格的界限没有严格的界限, ,，存在，存在一个过渡带。一个过渡带。 1)1)纹波幅度纹波幅度d d ：波动幅度：波动幅度d d与幅频特性平均值与幅频特性平均值A0A0相比应小于相比应小于-3dB-3dB。 2)2)截止频率截止频率

10、fc :fc :幅频特性值等于幅频特性值等于0.707A00.707A0所对应的频率所对应的频率 3)3)带宽带宽B B：上下两截频间的频率范围称为带宽：上下两截频间的频率范围称为带宽 恒带宽滤波器恒带宽滤波器 B=fB=fc2c2-f -fc1c1 恒带宽比滤波器恒带宽比滤波器 B=fB=fc1c1（2 2n n-1)-1) 滤滤波波器器 测试测试技术技术5) 5) 品质因数品质因数Q: Q: 中心频率和带宽之比称为品质因数中心频率和带宽之比称为品质因数 6)6)倍频程选择性倍频程选择性W:W:指在上截止频率指在上截止频率fc2fc2与与 2fc22fc2之间幅频特性的衰之间幅频特性的衰 减

11、值，即频率变化一个倍频程时的衰减量。减值，即频率变化一个倍频程时的衰减量。 4)4)中心频率中心频率f0:f0: 1200122ccccffffff7)7)滤波器因素滤波器因素:滤波器选择性滤波器选择性滤滤波波器器 测试测试技术技术3 RC3 RC无源滤波器无源滤波器 在测试系统中，常用在测试系统中，常用RCRC滤波器。因为这一领域中信号频滤波器。因为这一领域中信号频率相对来说不高。而率相对来说不高。而RCRC滤波器电路简单，抗干扰强，有滤波器电路简单，抗干扰强，有较好的低频性能，并且选用标准阻容元件较好的低频性能，并且选用标准阻容元件 。 1) 1) 一阶一阶RCRC低通滤波器低通滤波器 滤

12、滤波波器器 测试测试技术技术2) 2) 一阶一阶RCRC高通滤波器高通滤波器 3) RC3) RC带通滤波器带通滤波器 可以看作为低通滤波器和高通滤波器的串联可以看作为低通滤波器和高通滤波器的串联 滤滤波波器器 测试测试技术技术4 4 恒带宽、恒带宽比滤波器恒带宽、恒带宽比滤波器 实际滤波器频率通带通常是可调的，根据实际滤波器中实际滤波器频率通带通常是可调的，根据实际滤波器中心频率与带宽之问的数值关系，可以分为两种。心频率与带宽之问的数值关系，可以分为两种。2) 2) 恒宽比带通滤波器恒宽比带通滤波器 1) 1) 恒带宽带通滤波器恒带宽带通滤波器 滤滤波波器器 1200122ccccffffff1200122ccccffffff测试测试技术技术1 1倍频程滤波器倍频程滤波器滤滤波波器器 测试测试技术技术案例：机床轴心轨迹的滤波处理案例：机床轴