第五章信号的指示和记录 程晓舫 中国科学技术大学 工程科学学院 热科学和能源工程系 现代测量技术
现代测量技术 1 第五章信号的指示和记录 程晓舫 中国科学技术大学 工程科学学院 热科学和能源工程系
第五章信号的指示和记录 §5.1概述 §5.2电压表和电位差计 §5.3电气机械伺服式记录仪 §5.4光学示波与记录 §5.5阴极射线式示波与记录 6§5.6光门/热敏/静电阵列记录器 6§5.7数字式示波与记录 6§5.8磁性介质记录/复制器 §5.9总线 §5.10本章小结 现代测量技术
现代测量技术 2 第五章信号的指示和记录 §5.1 概述 §5.2 电压表和电位差计 §5.3 电气机械伺服式记录仪 §5.4 光学示波与记录 §5.5 阴极射线式示波与记录 §5.6 光门/热敏/静电阵列记录器 §5.7 数字式示波与记录 §5.8 磁性介质记录/复制器 §5.9 总线 §5.10 本章小结
s5.1概述 ⊕被记录的信号性质:电压型物理量 显示/记录本质:必须“眼有所见、耳有所闻” 显示/记录介质 光线型(眼有所见型) ·自发光:射线(示波 反射光:痕迹记录(笔、光敏、热敏、静电) 位移型(眼有所见型) 指示表 语言型(耳有所闻型) 物理量转换 电/光转换、电/力转换、电/热转换、电/声转换 现代测量技术
现代测量技术 3 §5.1 概述 被记录的信号性质：电压型物理量 显示/记录本质：必须“眼有所见、耳有所闻” 显示/记录介质 光线型（眼有所见型） • 自发光：射线（示波） • 反射光：痕迹记录（笔、光敏、热敏、静电） 位移型（眼有所见型） • 指示表 语言型（耳有所闻型） ？ 物理量转换 电/光转换、电/力转换、电/热转换、电/声转换
米样定理 ⊕为了能从采样输出中恢复输入信号,必须用比输入信号周期的1/2 还要短的周期采样,这就是采样定理。当决定采样周期后,不能 满足采样定理的输入信号中的高频成分必须用低通滤波器滤除。 ↓海4∵∵次 : (c! 图:0.6 4
现代测量技术 4 采样定理 为了能从采样输出中恢复输入信号，必须用比输入信号周期的1/2 还要短的周期采样，这就是采样定理。当决定采样周期后，不能 满足采样定理的输入信号中的高频成分必须用低通滤波器滤除
s5.2电压表和电位差计 电/力转换器 DArsonva表头 电动机原理 力平衡原理 张紧弹簧 线圈 游丝 张紧弹簧扭带起着轴承 弹簧和导电体的作用 扭带约厚0.013mm 张紧弹簧扭带式悬挂支承 4转轴和宝石轴承 达松伐尔表头机构 扩展刻度盘式表头 直流模拟式电表(表头) 现代测量技术
现代测量技术 5 §5.2 电压表和电位差计 电/力转换器——D’Arsonval表头 电动机原理 力平衡原理
s5.2电压表和电位差计 电位差计 干电池 干电池 滑线电阻丝 em测量 标准电池 检流 标尺 检 校准 计被测电压 基本型电位差计 实用型电位差计 手动平衡式电位差计 现代测量技术 6
现代测量技术 6 §5.2 电压表和电位差计 电位差计 干电池 滑线电阻丝 检 流 计 被测电压 标尺 em esl 基本型电位差计 干电池 检 流 计 em 实用型电位差计 标准电池 测量 校准 手动平衡式电位差计
s5.2电压表和电位差计 6数字电压表 交流 交流 数字显 BCD 衰减器「变换器 输出 流直 交流 流」直流 直流 高端 IEEE-488 衰减器 转换器 接口 电流 电阻 电阻 输入 电阻 精密 变换器 参考电压 分流器 低端 数字式万用表的构成 现代测量技术 7
现代测量技术 7 §5.2 电压表和电位差计 数字电压表 高端 低端 精密 参考电压 A/D 转换器 数字显示 交流 变换器 交流 衰减器 直流 衰减器 电阻 变换器 分流器 BCD 输出 IEEE-488 接口 交 流 直 交流 流 直流 电 阻 电流 电阻 输入 数字式万用表的构成
s5.3电气机械服式记录仪 前置 放大器 电动机与 传动机构 记录纸 放大器 齿轮机构 位移传感器 步进电机走纸驱动装置 变频振荡器 伺服式笔录器 现代测量技术 8
现代测量技术 8 §5.3 电气机械伺服式记录仪 传动机构 位移传感器 前置 放大器 放大器 电动机与 齿轮机构 变频振荡器 记录纸 伺服式笔录器 步进电机走纸驱动装置
s5.4光学示波与记录 端头扭力水平调整 力弹簧三2 你号源 平调整止挡 线图框架 振动阻尼穴 反射镜 透键圊定环 透镜 极 永久磁铁 线图 悬挂架 下怨挂桥片 粘性阻尼B 连续导线 下悬挂支杆 扭力调整螺丝 并联阻尼电 Rb ○发电势捡液计外联尼电阻 控流计电路 (a’分析用电黯图 】实际结构 图12,10检流计 现代测量技术 9
现代测量技术 9 §5.4 光学示波与记录
s5.5阴极射线式示波 加在Z轴两端的电压用以调整光束 轴输入 强度。电压过高,光衷将消失 阴极射线管 被聚焦的一窄电子束由电 子枪射出,通过一组水平的和 荧光屏 垂直的偏转板。加在这两组偏 电F枪 转板上的电压将产生电场,从 而使电子束载荧光屏上的撞击 点产生水平方向和垂直方向的 电子束静电偏转板 位移。正确的设计可以把这种 延时 位移作得与偏转板上的电压成 垂直信号 放大器 十分严格的线性关系。 输入信 示波可采用照相形式予以记录 枪拾器 发信号 源选择「时基触 描信号 发电 发生器 外接触发 扫描 延时 信号 电源频率 圆12.14明极射线示肢器 现代测量技术
现代测量技术 10 §5.5 阴极射线式示波 被聚焦的一窄电子束由电 子枪射出，通过一组水平的和 垂直的偏转板。加在这两组偏 转板上的电压将产生电场，从 而使电子束载荧光屏上的撞击 点产生水平方向和垂直方向的 位移。正确的设计可以把这种 位移作得与偏转板上的电压成 十分严格的线性关系。 示波可采用照相形式予以记录
