机械工程测试技术第5章信号的调理与记录本章主要内容及学习要求：1.了解模拟信号放大电路原理2.掌握调制与解调的基本原理3.了解滤波器的工作原理，掌握滤波器的分类、基本参数和基本特性机械工程测试技术→是便于信号的传输与处理信号调理的目的1.传感器输出的电信号很微弱，大多数不能直接输送到显示、记录或分析仪器中去，需要进一步放大，有的还要进行阻抗变换。2.有些传感器输出的是电信号中混杂有干扰噪声，需要去掉噪声，提高信噪比。3.某些场合，为便于信号的远距离传输，需要对传感器测量信号进行调制解调处理。第5章信号的调理与记录机械工程测试技术分类放大器直流放大器交流放大器电荷放大器直流电桥特点交流电桥→低频保留，高频截止→高频保留，低频截止→激励电源为直流源→激励电源为交流源→压电式传感器专用信号放大电路5.2信号的放大机械工程测试技术通常情况下，传感器的输出信号都很微弱，必须用放大电路放大后才便于后续处理。为了保证测量精度的要求，放大电路应具有如下性能:1)足够的放大倍数；2)高输入阻抗，低输出阻抗；3)高共模抑制能力;4)低温漂、低噪声、低失调电压和电流。线性运算放大器具备上述特点，因而传感器输出信号的放大电路都由运算放大器所组成，本节介绍几种常用的运算放大器电路。信号放大电路机械工程测试技术5.2.1基本放大电路电压增益:21vRAR注意：①输入阻抗低，容易对传感器产生负载效应；②反馈电阻R2值不能太大，否则会产生较大的噪声及漂移，一般为几十千欧至几百千欧；③R1的取值应远大于信号源ui的内阻。烟雾报警器酒精传感器二氧化碳传感器1）反相放大器信号放大电路机械工程测试技术2）同相放大器同相放大器具有输入阻抗非常高，输出阻抗很低的特点，广泛用于前置放大级。但易引入共模干扰。同相放大器也是最基本的电路，其闭环电压增益Av为:2v11RAR信号放大电路机械工程测试技术3）差分放大器差分放大器也不能提供足够的输入阻抗和共模抑制比。因此由单个运算放大器构成的放大电路在传感器信号放大中很少直接采用。一种常用来提高输入阻抗的办法是在基本放大电路之前串接一级射极跟随器。串接射极跟随器后，电路的输入阻抗可以提高到109欧以上，所以射极跟随器也常被称为阻抗变换器。信号放大电路机械工程测试技术R1一般取几十千欧。耦合电容C1、C3可根据交流放大器的下限频率fL来确定。13(3~10)/(2)LLCCRf若只需要放大交流信号，可采用图示的集成运放交流电压同相放大器。其...
