第5章 信号的调理与记录(P162)
1. 以阻值
,灵敏度S=2的电阻丝应变片与阻值为
的固定电阻组成电桥,
供桥电压为3 V,并假定负载为无穷大,当应变片的应变为2με和2000με是,分别求出单臂、双臂电桥的输出电压,并比较两种情况下的灵敏度。
解:(1)对于电阻型应变片来说,
当应变片的应变为
时:
单臂电桥的输出电压为:
双臂电桥的输出电压为:
(2)当应变片的应变为
单臂电桥的输出电压为:
时:
双臂电桥的输出电压为:
通过计算可知:双臂电桥的灵敏度比单臂电桥高一倍。
2. 有人在使用电阻应变片时,发现灵敏度不够,于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数以提高灵敏度。试问,在下列情况下,是否可提高灵敏度?说明为什么? 1) 半桥双臂各串联一片。 2) 半桥双臂各并联一片。
解:(1)未增加电阻应变片时,半桥双臂的灵敏度为:
当半桥双臂各串联一片时:
简化电路,设
,所以不能提高灵敏度。
时,计算得:
(2)当半桥双臂各并联一片时:
简化电路,设
,所以也不能提高灵敏度。
时,计算得:
3. 用电阻应变片接成全桥,测量某一构件的应变,已知其变化规律为 如果电桥激励电压是 解:(1)电桥输出电压所以得:
。求此电桥输出信号的频谱。 ,其中
为电阻应变片的灵敏度,
因为:
所以:
(2)
4. 已知调幅波 其中
,
试求:1)所包含的各分量的频率及幅值;
2)绘出调制信号与调幅波的频谱。
解:1) 各分量频率及幅值为:
,,, ,
,
2)调制信号频谱图:
调幅波的频谱图:
5. 图为利用乘法器组成的调幅解调系统的方框图。设载波信号是频率为试求:1) 各环节输出信号的时域波形;2) 各环节输出信号的频谱图。
的正弦波,
解:(1)原信号时域波形: ,频谱图:
(2)第一次乘法运算后时域波形:
,频谱图: