测试技术教学课件6.１电桥.ppt

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1、应应用用：等等截截面面弹弹性性悬悬臂臂梁梁自自由由度度端端受受力力为为P，梁梁宽宽为为b，梁梁长长为为l，梁梁厚厚为为h，金金属属应应变变片片距距离离梁梁的的自自由由度度端端为为l0，应应变变片片灵灵敏敏度度为为Sk，测测量量电电路路为为直直流流电电桥桥,试试求求出梁末端受力出梁末端受力P。PFFFF则应变片轴向应变则应变片轴向应变为：为：式中，式中，E为应变片弹性模量为应变片弹性模量解解:力力P使悬臂梁产生弯曲变形，梁截面抗弯模量使悬臂梁产生弯曲变形，梁截面抗弯模量Wz与弯与弯矩矩M成正比，则正应力成正比，则正应力 为：为：如果电桥激励电压为如果电桥激励电压为Ui，则输出电压，则输出电压Uo

2、为为:n=半桥单臂半桥单臂半桥双臂半桥双臂全桥全桥令：令：且，应变片电阻变化量的绝对值为：且，应变片电阻变化量的绝对值为：又，金属应变片的电阻变化为又，金属应变片的电阻变化为:则则:故故:动态应变仪动态应变仪调制是使一个信号的某些参数在另一信号的控制下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。发生变化的过程。前一信号称为载波前一信号称为载波，一般是，一般是较高频率较高频率的交变信号。的交变信号。后一信号（控制信号）称为后一信号（控制信号）称为调制信号调制信号。最后输出的是最后输出的是已调制波已调制波。2 2 定义定义2.调制的种类调制的种类调制信号调制信号载波信号载波信号a)

3、幅值调制幅值调制(简称调幅，简称调幅，AM，Amplitude Modulation)b)频率调制频率调制(简称调频，简称调频，FM，Frequency Modulation)c)相位调制相位调制(简称调相，简称调相，PM，Phase Modulation)缓变信号x(t)高频简谐信号3.幅值调制（调幅）及其解调幅值调制（调幅）及其解调 调调幅幅是是将将一一个个高高频频简简谐谐信信号号y(t)（载载波波信信号号）与与缓缓变变信信号号（调调制制信信号号）x(t)相相乘乘，使使载载波波信信号号y(t)的的幅幅值值随随缓缓变变信信号号x(t)的的幅幅值值变变化化而而变变化化过过程程。幅幅值值调调制制

4、后后的的信信号号称称为为调调幅波。幅波。调制信号载波信号调幅波(1).调幅的时域表达调幅的时域表达 假设调制信号假设调制信号x(t)的最高频率成分为的最高频率成分为 ，载波信号，载波信号(2).调幅的频域表达调幅的频域表达如果如果则则，则有调幅波：，则有调幅波：调制信号载波信号调幅波时域时域频域频域音频信号音频信号广播电台广播电台的发射塔的发射塔 调幅调幅AM调幅波调幅波载波信号载波信号广播电台广播电台的发射塔的发射塔 对已调波进行鉴别以恢复对已调波进行鉴别以恢复缓变信号的过程。缓变信号的过程。调幅波调幅波恢复所需要的缓变信号恢复所需要的缓变信号(3).幅值解调的目的幅值解调的目的接收接收解调

5、解调Demodulation(4).同步解同步解调调 同步解调同步解调(a)调幅波频谱调幅波频谱(b)载波信号频谱载波信号频谱(c)同步解调后频谱同步解调后频谱(d)调制信号频谱调制信号频谱x(t)0时时(0t1)，ym(t)与与y(t)同相，检波器输出同相，检波器输出uf(t)0 x(t)0时时(t1t2)，ym(t)与与y(t)反相，检波器输出反相，检波器输出uf(t)01122(5).相敏检波解调相敏检波解调推导推导相相敏敏检检波波器器33t1t1132213t1t2t2t2(6).电阻交流电桥电阻交流电桥的幅值调制的幅值调制不同接法的电桥可表示为不同接法的电桥可表示为 当当R/R0=R

6、(t)，Ui=E0cos2f0t时时 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)cos2ot X()*(-o)+X()*(+o)=X(-o)+X(+o)全桥、四臂输出全桥、四臂输出 当当R/R0=R(t)，Ui=E0cos2f0t时时 U0=KR(t)E0cos2f0t Ui=E0cos2f0t实际上实际上载波信号载波信号 R(t)，即电桥的输入，即电桥的输入R/R0，实际上是，实际上是调制信号调制信号 R(t)对载波信号对载波信号E0cos2f0t进行了幅值调制进行了幅值调制 U0实际上是实际上是调幅信号调幅信号 交流电桥交流电桥是一个调幅器。是一个调幅器。调幅器实际上是一个乘法器调幅器实际上是一个乘法器.x(t)cos2ot X()*(-o)+X()*(+o)=X(-o)+X(+o)