模擬信號變換與處理

1、第第6 6章章 模擬信號變換與處理模擬信號變換與處理6.1 6.1 電橋電橋 6.2 6.2 放大器放大器 6.3 6.3 信號的調(diào)制與解調(diào)信號的調(diào)制與解調(diào) 6.4 6.4 濾波器濾波器 6.5 6.5 信號的傳輸及干擾抑制信號的傳輸及干擾抑制 6.6 6.6 信號的顯示與記錄裝置信號的顯示與記錄裝置 本章學(xué)習(xí)要求：本章學(xué)習(xí)要求：1.1.掌握電橋工作原理掌握電橋工作原理 2.2.了解模擬信號放大電路原理了解模擬信號放大電路原理3.3.掌握信號濾波器工作原理掌握信號濾波器工作原理4.4.了解信號調(diào)制解調(diào)原理了解信號調(diào)制解調(diào)原理5. 5. 測量信號的傳輸和記錄測量信號的傳輸和記錄6.1 6.1 電

2、橋電橋 電橋是將電橋是將電阻、電感、電容電阻、電感、電容等參數(shù)的變化變?yōu)榈葏?shù)的變化變?yōu)殡妷弘妷夯蚧螂娏麟娏鬏敵龅囊环N轉(zhuǎn)換電路。其輸出既可用指示儀表直接測輸出的一種轉(zhuǎn)換電路。其輸出既可用指示儀表直接測量，也可送入放大電路進(jìn)行放大。量，也可送入放大電路進(jìn)行放大。電橋結(jié)構(gòu)簡單，精確度和靈敏度高，易消除溫度及環(huán)電橋結(jié)構(gòu)簡單，精確度和靈敏度高，易消除溫度及環(huán)境影響，因此在測試系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。境影響，因此在測試系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。電橋電橋(按照所采用電源按照所采用電源)直流電橋直流電橋交流電橋交流電橋按照測量輸出方式按照測量輸出方式不平衡橋式電路（又稱為偏位法測量）不平衡橋式電路（又稱為偏位法測量）平衡

3、橋式電路（又稱零位法測量）平衡橋式電路（又稱零位法測量）6.1.1 直流電橋直流電橋優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 所需的高穩(wěn)定直流電源較易獲得；所需的高穩(wěn)定直流電源較易獲得； 電橋輸出電壓是直流，可以用直流儀表測量；電橋輸出電壓是直流，可以用直流儀表測量； 對從傳感器到測量儀表的連接導(dǎo)線要求較低，電橋的平對從傳感器到測量儀表的連接導(dǎo)線要求較低，電橋的平衡電路簡單。衡電路簡單。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：直流放大器比較復(fù)雜，易受零漂和接地電位的影響。直流放大器比較復(fù)雜，易受零漂和接地電位的影響。條件。此即直流電橋初始平衡或電橋平衡。應(yīng)滿足時(shí)，電橋的輸出電壓431242310RRRRRRRRey1.1.電橋平衡條件電橋平衡條件0

4、4321423104342114211)( )(eRRRRRRRReRRRRRRRIRIUUUeadabbdy2.2.電橋特性電橋特性 04433221144223311)()()(eRRRRRRRRRRRRRRRRey其輸出電壓為電橋失去平衡，平衡。當(dāng)電阻變化時(shí)，實(shí)際測試前，電橋預(yù)調(diào)RRRRR4321)(443210RRRRRRRReey)(443210Keey表明輸出電壓是四項(xiàng)代數(shù)和，也就是說，電橋能把各橋臂表明輸出電壓是四項(xiàng)代數(shù)和，也就是說，電橋能把各橋臂電阻變化所引起的輸出電壓自動相加或相減后輸出，這就是電電阻變化所引起的輸出電壓自動相加或相減后輸出，這就是電橋的加減特性。橋的加減特性

5、。 KeRReey00414KeeRRey00212KeeRRey0004yeeSRR20eS 0eS 3.3.溫度補(bǔ)償溫度補(bǔ)償 利用電橋的加減特性，可以對應(yīng)變片進(jìn)行溫度補(bǔ)償，通常利用電橋的加減特性，可以對應(yīng)變片進(jìn)行溫度補(bǔ)償，通常采用補(bǔ)償塊補(bǔ)償法或工作片補(bǔ)償法。采用補(bǔ)償塊補(bǔ)償法或工作片補(bǔ)償法。（1）補(bǔ)償塊補(bǔ)償法）補(bǔ)償塊補(bǔ)償法 使用兩個同樣的應(yīng)變片，一片粘貼在試件上，另一片使用兩個同樣的應(yīng)變片，一片粘貼在試件上，另一片粘貼在與試件同材料、同溫度條件但不受力的補(bǔ)償塊上。根據(jù)粘貼在與試件同材料、同溫度條件但不受力的補(bǔ)償塊上。根據(jù)電橋的加減特性，將這兩片應(yīng)變片接入相鄰橋臂上，由于溫度電橋的加減特性，將

6、這兩片應(yīng)變片接入相鄰橋臂上，由于溫度的變化，工作片和補(bǔ)償片上產(chǎn)生相同的因溫度引起的應(yīng)變，在的變化，工作片和補(bǔ)償片上產(chǎn)生相同的因溫度引起的應(yīng)變，在橋路中自動抵消，對電橋輸出沒有影響，達(dá)到溫度補(bǔ)償?shù)淖饔?。橋路中自動抵消，對電橋輸出沒有影響，達(dá)到溫度補(bǔ)償?shù)淖饔?。?）工作片補(bǔ)償法）工作片補(bǔ)償法 在同一被測試件上粘貼兩個工作應(yīng)變片，接入相鄰臂在同一被測試件上粘貼兩個工作應(yīng)變片，接入相鄰臂應(yīng)變片既可以起到溫度補(bǔ)償?shù)淖饔?，又能測量真實(shí)的應(yīng)變。應(yīng)變片既可以起到溫度補(bǔ)償?shù)淖饔?，又能測量真實(shí)的應(yīng)變。4.4.布片和接橋布片和接橋 根據(jù)已知的應(yīng)力分布規(guī)律、電橋特性、測量目的，合理地根據(jù)已知的應(yīng)力分布規(guī)律、電橋特性、

7、測量目的，合理地布片（即應(yīng)變片在試件上的位置和方向）和接橋，可以準(zhǔn)確地布片（即應(yīng)變片在試件上的位置和方向）和接橋，可以準(zhǔn)確地測出各種載荷。零件在實(shí)際工作中，往往會受到幾種不同性質(zhì)測出各種載荷。零件在實(shí)際工作中，往往會受到幾種不同性質(zhì)的外力作用，采用不同方式的布片和接橋，可消除某種外力的的外力作用，采用不同方式的布片和接橋，可消除某種外力的影響，而測得在一種外力作用下的應(yīng)變。影響，而測得在一種外力作用下的應(yīng)變。6.1.2 交流電橋交流電橋 4231ZZZZ電橋平衡時(shí)需滿足423104020301jjjjeZeZeZeZ)(0402)(03014231jjeZZeZZ件此即交流電橋的平衡條4231

8、04020301 ZZZZ交流電橋的平衡問題較直流復(fù)雜得多，對于交流電橋，除交流電橋的平衡問題較直流復(fù)雜得多，對于交流電橋，除了進(jìn)行電阻平衡外，還要進(jìn)行電抗平衡。交流電橋?qū)τ诠螂娏诉M(jìn)行電阻平衡外，還要進(jìn)行電抗平衡。交流電橋?qū)τ诠螂娫匆笠草^高，必須具有良好的電壓波形和頻率穩(wěn)定度。源要求也較高，必須具有良好的電壓波形和頻率穩(wěn)定度。 42134231CRCRRRRR42314231LRRLRRRR6.1.3平衡電橋平衡電橋圖圖5 56 6是平衡電橋工作原理。是平衡電橋工作原理。當(dāng)被測量等于零時(shí)，電橋處于平當(dāng)被測量等于零時(shí)，電橋處于平衡狀態(tài)，此時(shí)，調(diào)節(jié)可調(diào)電位器衡狀態(tài)，此時(shí)，調(diào)節(jié)可調(diào)電位器H H

9、和檢流計(jì)和檢流計(jì)P P指零。當(dāng)某一橋臂電阻指零。當(dāng)某一橋臂電阻隨被測量變化時(shí)，電橋失去平衡，隨被測量變化時(shí)，電橋失去平衡，調(diào)節(jié)可調(diào)電位器調(diào)節(jié)可調(diào)電位器H H，改變電阻，改變電阻R5R5觸觸點(diǎn)位置，使電橋重新平衡，檢流點(diǎn)位置，使電橋重新平衡，檢流計(jì)計(jì)P P指針回零。這樣，可以用標(biāo)定指針回零。這樣，可以用標(biāo)定好的電位器讀數(shù)好的電位器讀數(shù)H H來反映被測量的來反映被測量的大小。測量誤差只與電位器的精大小。測量誤差只與電位器的精度有關(guān)。這種電橋的特點(diǎn)是在讀度有關(guān)。這種電橋的特點(diǎn)是在讀數(shù)時(shí)檢流計(jì)數(shù)時(shí)檢流計(jì)P P始終指零，因此又稱始終指零，因此又稱零位法零位法。6.2 6.2 放大器放大器 信號放大目的信

10、號放大目的幅度增加幅度增加(1)抗干擾抗干擾;(2)阻抗匹配阻抗匹配2. 分類分類放大器放大器直流放大器直流放大器交流放大器交流放大器電荷放大器電荷放大器 時(shí)間域時(shí)間域 頻率域頻率域幅度增大幅度增大 低頻保留低頻保留,高頻截止高頻截止幅度增大幅度增大 高頻保留高頻保留,低頻截止低頻截止電荷增大電荷增大1 .目的目的對測試系統(tǒng)中的放大器的要求包括：對測試系統(tǒng)中的放大器的要求包括：1）不耗散或基本不耗散信號的能量而改變原信號）不耗散或基本不耗散信號的能量而改變原信號2）線性，即放大倍數(shù)不隨信號大小而變化，且放大倍數(shù)高）線性，即放大倍數(shù)不隨信號大小而變化，且放大倍數(shù)高3）動態(tài)范圍寬）動態(tài)范圍寬4）低

11、相移或無相移）低相移或無相移5）幅頻特性恒定）幅頻特性恒定6）噪聲?。┰肼曅?）輸出量不受負(fù)載大小影響）輸出量不受負(fù)載大小影響6.2.1 基本放大器基本放大器 1. 反相放大器反相放大器 1RRAFv反饋電阻反饋電阻RF值不能太大，否則會產(chǎn)生較大的噪聲及值不能太大，否則會產(chǎn)生較大的噪聲及漂移，一般為幾十千歐至幾百千歐。漂移，一般為幾十千歐至幾百千歐。R1的取值應(yīng)遠(yuǎn)大于的取值應(yīng)遠(yuǎn)大于信號源信號源Ui的內(nèi)阻。的內(nèi)阻。 反相放大器是最基本的電路，反相放大器是最基本的電路，其閉環(huán)電壓增益其閉環(huán)電壓增益Av為為:2. 同相放大器同相放大器 11RRAFv同相放大器具有輸入阻抗非常高，輸出阻抗很低同相放大

12、器具有輸入阻抗非常高，輸出阻抗很低的特點(diǎn)，廣泛用于前置放大級。的特點(diǎn)，廣泛用于前置放大級。 同相放大器也是最基本的電同相放大器也是最基本的電路路 ，其閉環(huán)電壓增益，其閉環(huán)電壓增益Av為為:3. 交流放大電路交流放大電路 若只需要放大交流信號，可采用圖示的集成運(yùn)放交流若只需要放大交流信號，可采用圖示的集成運(yùn)放交流電壓同相放大器。其中電容電壓同相放大器。其中電容C1、C2及及C3為隔直電容。為隔直電容。 11RRAFvR1一般取幾十千歐。耦合電容一般取幾十千歐。耦合電容C1、C3可根據(jù)交流放大可根據(jù)交流放大器的下限頻率器的下限頻率fL來確定。來確定。 )2/()103(31LLfRCC6.2.2

13、輸入信號與放大器輸入阻抗的匹配輸入信號與放大器輸入阻抗的匹配 siisiZZZuujdcjbaZZis22222dbcadcuusi%1001siiiuuZ量誤差為的介入而引起的電壓測由于輸入阻抗1. 阻抗阻抗Zs和和Zi均為純電阻均為純電阻 2. Zs為純電阻為純電阻, Zi為復(fù)阻抗為復(fù)阻抗isisiRRRuussRZ iiRZ %1001siiiRRR01. 0%1isiRR，則欲ssRZ iiiiCRjRZ1)1 (1iiiiisisCRjRCRjRZZ2211iisiCRuu%10011122iiiCR這種阻抗組合形式呈現(xiàn)低通濾波器的特性這種阻抗組合形式呈現(xiàn)低通濾波器的特性 值應(yīng)盡可能

14、小。則止頻率，較寬的帶寬，較高的截若希望低通濾波器具有iiCR盡量小。和使率，又減小誤差就應(yīng)當(dāng)因此為了既提高截止頻值盡量小，和從減小測量誤差來看，isisisCRCRRR13. Zs為容抗為容抗, Zi為復(fù)阻抗為復(fù)阻抗ssCjZ1iiiiCRjRZ1siiiisCjRCRjZZ1222211iiiisiCRCRuuissiiiCCRdcCRbaC0, 1。并令和%1001112222iiiiiCRCR6.2.3 放大器及其負(fù)載的阻抗匹配放大器及其負(fù)載的阻抗匹配 這種阻抗組合形式呈現(xiàn)出高通濾波器的特性。要使它具有這種阻抗組合形式呈現(xiàn)出高通濾波器的特性。要使它具有較好的低頻特性，其截止頻率應(yīng)盡量小

15、。為此，必須使放大器較好的低頻特性，其截止頻率應(yīng)盡量小。為此，必須使放大器輸入電阻輸入電阻R Ri i盡可能大?？傊?，應(yīng)當(dāng)從增加放大器輸入電阻盡可能大?？傊?，應(yīng)當(dāng)從增加放大器輸入電阻R Ri i和和適當(dāng)減小并聯(lián)輸入電容適當(dāng)減小并聯(lián)輸入電容 C Ci i來兼顧兩方面的性能。來兼顧兩方面的性能。 放大器的輸出用來推動負(fù)載。負(fù)載獲得功率放大器的輸出用來推動負(fù)載。負(fù)載獲得功率P P的大小，表的大小，表明放大器帶動負(fù)載的能力。明放大器帶動負(fù)載的能力。 LLLjXRZooojXRZ22222oLoLLooLloXXRRRuZZRuP負(fù)載獲得的功率最大時(shí)，最大；，一定時(shí)，PRRXXPXXRoLoLoL0當(dāng)負(fù)

16、載的阻抗與放大器輸出阻抗互為共軛復(fù)數(shù)時(shí)，負(fù)載獲當(dāng)負(fù)載的阻抗與放大器輸出阻抗互為共軛復(fù)數(shù)時(shí)，負(fù)載獲得最大功率，通常將滿足這一條件的情況，稱為阻抗匹配。得最大功率，通常將滿足這一條件的情況，稱為阻抗匹配。 6.3 6.3 信號的調(diào)制與解調(diào)信號的調(diào)制與解調(diào)1. 目的目的解決微弱緩變信號的放大以及信號的傳輸問題。解決微弱緩變信號的放大以及信號的傳輸問題。 先將微弱的緩變信號加載到高頻交流信號中去，然先將微弱的緩變信號加載到高頻交流信號中去，然后利用交流放大器進(jìn)行放大，最后再從放大器的輸出信后利用交流放大器進(jìn)行放大，最后再從放大器的輸出信號中取出放大了的緩變信號。號中取出放大了的緩變信號。 調(diào)制調(diào)制利用

17、信號來控制或改變高頻利用信號來控制或改變高頻振蕩的某個參數(shù)振蕩的某個參數(shù)(幅值、頻率或相幅值、頻率或相位位)，使它隨著被測信號作有規(guī)律，使它隨著被測信號作有規(guī)律變化的過程稱為調(diào)制過程。變化的過程稱為調(diào)制過程。調(diào)制信號調(diào)制信號將控制高頻振蕩的緩變將控制高頻振蕩的緩變信號信號載波載波載送緩變信號的高頻振蕩波載送緩變信號的高頻振蕩波已調(diào)波已調(diào)波經(jīng)過調(diào)制后的高頻振蕩波經(jīng)過調(diào)制后的高頻振蕩波根據(jù)調(diào)幅、調(diào)頻的不同，分別稱為調(diào)根據(jù)調(diào)幅、調(diào)頻的不同，分別稱為調(diào)幅波、調(diào)頻波幅波、調(diào)頻波 。2. 種類種類調(diào)制信號調(diào)制信號x(t)載波信號載波信號)2cos()(ftAtza) 幅值調(diào)制幅值調(diào)制(AM)2cos()(

18、*)(0fttxAtyb) 頻率調(diào)制頻率調(diào)制(FM)*)(2cos()(0ttxfAtyc) 相位調(diào)制相位調(diào)制(PM)(2cos()(0txftAty6.3.1 調(diào)幅與其解調(diào)調(diào)幅與其解調(diào) 1. 調(diào)幅原理調(diào)幅原理 調(diào)幅是將一個高頻正弦信號（或稱載波）與測試信號相調(diào)幅是將一個高頻正弦信號（或稱載波）與測試信號相乘，使載波信號幅值隨測試信號的變化而變化。乘，使載波信號幅值隨測試信號的變化而變化。)2cos()(*)(0fttxAty幅度調(diào)制與解調(diào)過程（波形與頻譜分析）幅度調(diào)制與解調(diào)過程（波形與頻譜分析）乘法器放大器x(t)y(t)x m(t)乘法器濾波器y(t)( tx)( txy(t)Y(f)-

19、f0- f0- f0f0f0f0y(t)Y(f)- f0- f0f0f02f0- 2f0幅度調(diào)制與解調(diào)過程（數(shù)學(xué)描述）幅度調(diào)制與解調(diào)過程（數(shù)學(xué)描述）乘法器放大器x(t)y(t)x m(t)乘法器濾波器y(t)()()()(fYfXtytx)()(2cos)(0210210fffftfty)2cos()()(0tftxtxm)2(2cos()()(2cos)()2cos()(02121020tftxtxtftxtftxm)( tx)(2120txf則得到的高頻成分濾掉，用低通濾波器將頻率為)(21)(21)()()(21)()(21)(2cos)()(00000ffXffXfXfffXfffXf

20、Xtftxtxmmm)()()(tytxtxm圖圖5-11 調(diào)幅過程調(diào)幅過程)2(41)2(41)(21)()(00ffXffXfXtytxFm圖圖5-12 同步解調(diào)同步解調(diào)程稱為同步解調(diào)。原信號的頻譜，此過乘，其輸出可以恢復(fù)相與原載波信號再次把調(diào)幅波)()(tytxm實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：同步調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)同步調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn) 上述調(diào)制方法，將信號上述調(diào)制方法，將信號x(t)直接直接與載波與載波y(t)相乘這種調(diào)幅波具相乘這種調(diào)幅波具有極性變化，解調(diào)時(shí)必須再乘有極性變化，解調(diào)時(shí)必須再乘與與y(t)相位相同的相位相同的y(t) 方能復(fù)原方能復(fù)原出原信號，故稱同步解調(diào)出原信號，故稱同步解調(diào) 遼寧工學(xué)院汽車與

21、交通學(xué)院遼寧工學(xué)院汽車與交通學(xué)院非抑制調(diào)幅非抑制調(diào)幅 若對信號若對信號x(t)進(jìn)行偏置，疊加一個直流分量進(jìn)行偏置，疊加一個直流分量D，使偏，使偏置后的信號都具有正電壓置后的信號都具有正電壓 )()( txDtx)2cos()()(fttxAtxm,遼寧工學(xué)院汽車與交通學(xué)院遼寧工學(xué)院汽車與交通學(xué)院調(diào)幅波的波形失真調(diào)幅波的波形失真a）過調(diào)失真：對于非抑制）過調(diào)失真：對于非抑制調(diào)幅，要求其直流偏置必須調(diào)幅，要求其直流偏置必須足夠大，否則足夠大，否則x(t)的相位將的相位將發(fā)生發(fā)生180。b)重疊失真：調(diào)幅波是重疊失真：調(diào)幅波是由一對每邊為由一對每邊為fm的雙邊的雙邊帶信號組成當(dāng)載波頻帶信號組成當(dāng)載波

22、頻率率fz較低時(shí)，正頻端的下較低時(shí)，正頻端的下邊帶將與負(fù)頻端的下邊邊帶將與負(fù)頻端的下邊帶相重疊要求帶相重疊要求: fzfm 2. 相敏檢波相敏檢波相敏檢波器又稱相敏整流器，是一種能夠辨別調(diào)制信號極相敏檢波器又稱相敏整流器，是一種能夠辨別調(diào)制信號極性的解調(diào)器。調(diào)幅波經(jīng)過相敏檢波后，既能反映出信號電壓性的解調(diào)器。調(diào)幅波經(jīng)過相敏檢波后，既能反映出信號電壓的幅值，又能反映調(diào)制信號電壓的極性。的幅值，又能反映調(diào)制信號電壓的極性。常用的檢波電路有常用的檢波電路有全波相敏檢波電路全波相敏檢波電路和和半波相敏檢波半波相敏檢波。 在測量電路中采用相敏檢波器作為解調(diào)器，只是在測量電路中采用相敏檢波器作為解調(diào)器，只

23、是把調(diào)幅波把調(diào)幅波簡單地整流，再濾波簡單地整流，再濾波(如圖如圖5-13d、e所示所示)，就可恢復(fù)原調(diào)制信，就可恢復(fù)原調(diào)制信號了。號了。采用相敏檢波的原因：采用相敏檢波的原因：（1）為使調(diào)幅波的包絡(luò)線不失真地描述被測信號，必須）為使調(diào)幅波的包絡(luò)線不失真地描述被測信號，必須使載波頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于調(diào)制信號（被測信號）的頻率，實(shí)際載使載波頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于調(diào)制信號（被測信號）的頻率，實(shí)際載波頻率常至少數(shù)倍甚至數(shù)十倍于調(diào)制信號的頻率。波頻率常至少數(shù)倍甚至數(shù)十倍于調(diào)制信號的頻率。（2）為了解調(diào)可以使調(diào)幅波再次與載波相乘，相乘后經(jīng)）為了解調(diào)可以使調(diào)幅波再次與載波相乘，相乘后經(jīng)過低通濾波器，但這樣需要性能良好的線性乘

24、法器。過低通濾波器，但這樣需要性能良好的線性乘法器。 圖圖 5-13 由電橋調(diào)幅及相敏檢波解調(diào)的波形變換由電橋調(diào)幅及相敏檢波解調(diào)的波形變換6.3.2 調(diào)頻及其解調(diào)調(diào)頻及其解調(diào) 調(diào)頻是利用信號調(diào)頻是利用信號x(t)x(t)的幅值調(diào)制載波的頻率，或者說，的幅值調(diào)制載波的頻率，或者說，調(diào)頻波是一種隨信號調(diào)頻波是一種隨信號x(t)x(t)的電壓幅值而變化的的電壓幅值而變化的疏密不疏密不等的等幅波等的等幅波。 *)(2cos)(0ttxfAty1. 調(diào)頻原理調(diào)頻原理調(diào)頻的優(yōu)缺點(diǎn)：調(diào)頻的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)。優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)。 因?yàn)檎{(diào)頻信號所攜帶的信息包含在頻率變化之中，因?yàn)檎{(diào)頻信號所攜帶的信息包

25、含在頻率變化之中，并非振幅之中，而干擾波的干擾作用則主要表現(xiàn)在振幅并非振幅之中，而干擾波的干擾作用則主要表現(xiàn)在振幅之中。之中。 缺點(diǎn)：占頻帶寬度大，系統(tǒng)復(fù)雜。缺點(diǎn)：占頻帶寬度大，系統(tǒng)復(fù)雜。 調(diào)頻波通常要求很寬的頻帶，甚至為調(diào)幅所要求帶調(diào)頻波通常要求很寬的頻帶，甚至為調(diào)幅所要求帶寬的寬的20倍；調(diào)頻系統(tǒng)較之調(diào)幅系統(tǒng)復(fù)雜，因?yàn)轭l率調(diào)制倍；調(diào)頻系統(tǒng)較之調(diào)幅系統(tǒng)復(fù)雜，因?yàn)轭l率調(diào)制足一種非線性調(diào)制。足一種非線性調(diào)制。2121CCCCLLCf可調(diào)電容的電容量，電感量式中，該電路的諧振頻率為在測量中，常常采用諧振式調(diào)頻在測量中，常常采用諧振式調(diào)頻器將被測量轉(zhuǎn)換為頻率的變化。諧振器將被測量轉(zhuǎn)換為頻率的變化。諧

26、振電路電路( (如右圖如右圖) )是由電容、電感是由電容、電感( (或電阻或電阻) )元件構(gòu)成的電路。元件構(gòu)成的電路。 當(dāng)諧振頻率隨電容、電感值發(fā)生變化時(shí)并聯(lián)諧振電路當(dāng)諧振頻率隨電容、電感值發(fā)生變化時(shí)并聯(lián)諧振電路輸出的信號頻率將發(fā)生變化，得到調(diào)頻波。輸出的信號頻率將發(fā)生變化，得到調(diào)頻波。 00021,LCfCC諧振頻率無信號輸入時(shí)，CfLCCf)21()(21)21(23諧振頻率的變化量0002 CCffCf頻率的變化時(shí)，化引起電容變化附近，被測參數(shù)微小變在載波頻率)21 (000CCffff電路諧振頻率為2. 解調(diào)（鑒頻）解調(diào)（鑒頻）調(diào)頻波的解調(diào)電路又叫鑒頻器。它的作用是將調(diào)頻波頻調(diào)頻波的解

27、調(diào)電路又叫鑒頻器。它的作用是將調(diào)頻波頻率的變化變換成電壓幅值的變化的過程，鑒頻器有多種。在率的變化變換成電壓幅值的變化的過程，鑒頻器有多種。在一些測試儀器中，常常采用變壓器耦合的諧振回路方法，如一些測試儀器中，常常采用變壓器耦合的諧振回路方法，如圖圖5 51717所示。所示。6.4 6.4 濾波器濾波器 濾波器是一種選頻裝置，可以使信號中特濾波器是一種選頻裝置，可以使信號中特定頻率成分通過，而極大地衰減其他頻率成分。定頻率成分通過，而極大地衰減其他頻率成分。6.4.1 濾波器分類（根據(jù)濾波器的選頻作用分）濾波器分類（根據(jù)濾波器的選頻作用分） 低通低通高通高通帶通帶通帶阻帶阻濾波器的串濾波器的串

28、/ /并聯(lián)并聯(lián) 低通濾波器和高通濾波器是濾波器的兩種最基本的形低通濾波器和高通濾波器是濾波器的兩種最基本的形式，其它的濾波器都可以分解為這兩種類型的濾波器。式，其它的濾波器都可以分解為這兩種類型的濾波器。6.4.2 理想濾波器理想濾波器 理想濾波器是指能使通帶內(nèi)信號的幅值和相位都不失理想濾波器是指能使通帶內(nèi)信號的幅值和相位都不失真，阻帶內(nèi)的頻率成分都衰減為零的濾波器。真，阻帶內(nèi)的頻率成分都衰減為零的濾波器。物理不可實(shí)現(xiàn)物理不可實(shí)現(xiàn) 理想濾波器在時(shí)域內(nèi)的脈沖響應(yīng)函數(shù)理想濾波器在時(shí)域內(nèi)的脈沖響應(yīng)函數(shù) h（t）為）為 sinc函函數(shù)。脈沖響應(yīng)的波形沿橫坐標(biāo)左、右無限延伸。數(shù)。脈沖響應(yīng)的波形沿橫坐標(biāo)左

29、、右無限延伸。波波形形給理想濾波器一個脈沖激勵，從圖中可以看出，在給理想濾波器一個脈沖激勵，從圖中可以看出，在t=0時(shí)刻，單位脈沖輸入濾波器之前，即在時(shí)刻，單位脈沖輸入濾波器之前，即在t0時(shí)，濾波時(shí)，濾波器就已經(jīng)有響應(yīng)了。故物理不可實(shí)現(xiàn)。器就已經(jīng)有響應(yīng)了。故物理不可實(shí)現(xiàn)。6.4.3 實(shí)際濾波器實(shí)際濾波器 理想濾波器是不存在的，理想濾波器是不存在的，在實(shí)際濾波器的幅頻特性圖中在實(shí)際濾波器的幅頻特性圖中通帶和阻帶間應(yīng)沒有嚴(yán)格的界通帶和阻帶間應(yīng)沒有嚴(yán)格的界限，存在一個過渡帶。描述濾限，存在一個過渡帶。描述濾波器性能的參數(shù)如下：波器性能的參數(shù)如下： 1)紋波幅度紋波幅度d ：波動幅度：波動幅度d與幅頻

30、特性平均值與幅頻特性平均值A(chǔ)0相比應(yīng)小于相比應(yīng)小于-3dB。 2)截止頻率截止頻率fc :幅頻特性值等于幅頻特性值等于0.707A0所對應(yīng)的頻率。所對應(yīng)的頻率。 3)帶寬帶寬B和品質(zhì)因數(shù)和品質(zhì)因數(shù)Q:上下兩截頻間的頻率范圍稱為帶寬上下兩截頻間的頻率范圍稱為帶寬 中心頻率和帶寬之比稱為品質(zhì)因數(shù)中心頻率和帶寬之比稱為品質(zhì)因數(shù) 4)倍頻程選擇性倍頻程選擇性W:指在上截止頻率指在上截止頻率fc2與與 2fc2之間幅頻特性的衰減之間幅頻特性的衰減 值，即頻率變化一個倍頻程時(shí)的衰減量。值，即頻率變化一個倍頻程時(shí)的衰減量。 5)濾波器因數(shù)濾波器因數(shù):濾波器幅頻特性濾波器幅頻特性-60dB帶寬與帶寬與-3dB

31、帶寬的比值帶寬的比值6.4.4 RC濾波器濾波器 在測試系統(tǒng)中，常用在測試系統(tǒng)中，常用RC濾波器。因?yàn)檫@一領(lǐng)域中信號濾波器。因?yàn)檫@一領(lǐng)域中信號頻率相對來說不高。而頻率相對來說不高。而RC濾波器電路簡單，抗干擾強(qiáng)，有濾波器電路簡單，抗干擾強(qiáng)，有較好的低頻性能，并且選用標(biāo)準(zhǔn)阻容元件較好的低頻性能，并且選用標(biāo)準(zhǔn)阻容元件 。 1. 一階一階RC低通濾波器低通濾波器 xyyeedtdeRCfjfH211)(2)2(11)(ffA)2()(farctg真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)。低通濾波器是一個不失可以認(rèn)為RC, 0)(, 1)(,21ffARCf截止頻率?？梢钥梢愿淖?yōu)V波器的參數(shù)時(shí)，可見，適當(dāng)改變。點(diǎn)，對應(yīng)的截止頻率這

32、就是濾波器的RCRCfdBffARCfc213,45)(,21)(,2120作用。低通濾波器起積分器的RCdteRCeffARCfxy1,21)(,212. 2. 一階一階RCRC高通濾波器高通濾波器 xyyedteRCe1fjfjfH212)(2)2(12)(fffA)21()(farctgf真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)。高通濾波器是一個不失可以認(rèn)為RC, 0)(, 1)(,21ffARCf截止頻率。可以可以改變?yōu)V波器的參數(shù)時(shí)，可見，適當(dāng)改變。點(diǎn)，對應(yīng)的截止頻率這就是濾波器的RCRCfdBffARCfc213,45)(,21)(,2120作用。高通濾波器起微分器的RCdtdeRCeffARCfxy,2)(,2

33、13. RC3. RC帶通濾波器帶通濾波器 可以看作為低通濾波器和高通濾波器的串聯(lián)可以看作為低通濾波器和高通濾波器的串聯(lián) )()()(21fHfHfH)()()(21fAfAfA)()()(21fff22211121,21CRfCRfcc上截止頻率為下截止頻率為4. RC4. RC有源濾波器有源濾波器 RCRC無源濾波器，具有線路簡單、體積小、成本低的優(yōu)點(diǎn)，無源濾波器，具有線路簡單、體積小、成本低的優(yōu)點(diǎn)，但它們都是低階系統(tǒng)，由于過渡帶衰減慢，因此選擇性差。但它們都是低階系統(tǒng)，由于過渡帶衰減慢，因此選擇性差。將幾個一階濾波器串聯(lián)起來可以提高階次，但極間耦合的負(fù)將幾個一階濾波器串聯(lián)起來可以提高階次

34、，但極間耦合的負(fù)載效應(yīng)會使信號逐級減弱。載效應(yīng)會使信號逐級減弱。 RCRC有源濾波器是用有源濾波器是用RCRC無源網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)算放大器等有源器件無源網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)算放大器等有源器件結(jié)合在一起構(gòu)成的。運(yùn)算放大器既可起級間隔離作用，又可結(jié)合在一起構(gòu)成的。運(yùn)算放大器既可起級間隔離作用，又可起信號幅值的放大作用。起信號幅值的放大作用。 RCRC網(wǎng)絡(luò)則通常作為運(yùn)算放大器的負(fù)網(wǎng)絡(luò)則通常作為運(yùn)算放大器的負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)。反饋網(wǎng)絡(luò)。 a）濾波網(wǎng)絡(luò)接到放大器的輸入端）濾波網(wǎng)絡(luò)接到放大器的輸入端 b）濾波網(wǎng)絡(luò)作負(fù)反饋）濾波網(wǎng)絡(luò)作負(fù)反饋圖圖5-25一階有源一階有源RC低通濾波器低通濾波器遼寧工學(xué)院汽車與交通學(xué)院遼寧工學(xué)院汽車與交通

35、學(xué)院恒帶寬、恒帶寬比濾波器恒帶寬、恒帶寬比濾波器 實(shí)際濾波器頻率通帶通常是可調(diào)的，根據(jù)實(shí)際濾波實(shí)際濾波器頻率通帶通常是可調(diào)的，根據(jù)實(shí)際濾波器中心頻率與帶寬之問的數(shù)值關(guān)系，可以分為兩種。器中心頻率與帶寬之問的數(shù)值關(guān)系，可以分為兩種。2) 恒帶寬帶通濾波器恒帶寬帶通濾波器 1) 恒帶寬帶通濾波器恒帶寬帶通濾波器 遼寧工學(xué)院汽車與交通學(xué)院遼寧工學(xué)院汽車與交通學(xué)院1/3倍頻程濾波器倍頻程濾波器濾波器的應(yīng)用濾波器的應(yīng)用案例：案例：無損探傷中的應(yīng)用無損探傷中的應(yīng)用濾除信號中的零漂和低頻晃動，便于門限報(bào)警濾除信號中的零漂和低頻晃動，便于門限報(bào)警案例：案例：機(jī)床軸心軌跡的濾波處理機(jī)床軸心軌跡的濾波處理 濾除信

36、號中的高頻噪聲，以便于觀察軸心運(yùn)動規(guī)律濾除信號中的高頻噪聲，以便于觀察軸心運(yùn)動規(guī)律6.5.1 信號的傳輸信號的傳輸 6.5 6.5 信號的傳輸及干擾抑制信號的傳輸及干擾抑制 一個測量系統(tǒng)，由于某種原因使得各組成部分的位置一個測量系統(tǒng)，由于某種原因使得各組成部分的位置相隔一定距離，它們之間必須通過某種通道來傳輸信息。相隔一定距離，它們之間必須通過某種通道來傳輸信息。即使各部件相互靠得較近，由于系統(tǒng)的一個部分相對即使各部件相互靠得較近，由于系統(tǒng)的一個部分相對于另于另部分而運(yùn)動，也存在信號傳輸問題。部分而運(yùn)動，也存在信號傳輸問題。本節(jié)將討論信號的導(dǎo)線傳輸、集流環(huán)本節(jié)將討論信號的導(dǎo)線傳輸、集流環(huán)( (

37、或稱集流器或稱集流器) )和和無線傳輸。無線傳輸。電干擾是由于外部環(huán)境對導(dǎo)線傳輸引入的干擾信號，或稱電干擾是由于外部環(huán)境對導(dǎo)線傳輸引入的干擾信號，或稱干擾電壓，它主要是干擾源以電壓、電流、輻射電磁場的形式，干擾電壓，它主要是干擾源以電壓、電流、輻射電磁場的形式，通過電磁感應(yīng)、靜電（電容）耦合于傳輸導(dǎo)線，是與所傳遞的通過電磁感應(yīng)、靜電（電容）耦合于傳輸導(dǎo)線，是與所傳遞的信息無關(guān)的電能。在測量系統(tǒng)中，傳感器輸出的模擬電信號常信息無關(guān)的電能。在測量系統(tǒng)中，傳感器輸出的模擬電信號常常頻率較寬、電平較低，這樣低的電平信號對電干擾十分敏感，常頻率較寬、電平較低，這樣低的電平信號對電干擾十分敏感，所以在組成

38、測試系統(tǒng)時(shí)，要避開干擾源和采取各種可能的抑制所以在組成測試系統(tǒng)時(shí)，要避開干擾源和采取各種可能的抑制干擾的措施。干擾的措施。 1. 1. 導(dǎo)線傳輸導(dǎo)線傳輸導(dǎo)線傳輸回路通常有電阻、分布電容和電感等阻抗。而長導(dǎo)線傳輸回路通常有電阻、分布電容和電感等阻抗。而長導(dǎo)線中電阻、電容和電感等參數(shù)并不是集中的，當(dāng)需精確分析導(dǎo)線中電阻、電容和電感等參數(shù)并不是集中的，當(dāng)需精確分析傳輸線路的特性時(shí)，常采用分布參數(shù)的方法。傳輸線路的特性時(shí)，常采用分布參數(shù)的方法。一般說來，每米長芯線的電阻值大約為一般說來，每米長芯線的電阻值大約為0.0330.033，而電容值，而電容值則大約為則大約為30pF30pF。 2. 2. 集流

39、環(huán)集流環(huán)如果如果傳感器必須安裝在旋轉(zhuǎn)著的被測試件傳感器必須安裝在旋轉(zhuǎn)著的被測試件上，例如測試汽車上，例如測試汽車半軸轉(zhuǎn)矩，應(yīng)變片貼在旋轉(zhuǎn)的半軸上，就必須提供某種方法，在半軸轉(zhuǎn)矩，應(yīng)變片貼在旋轉(zhuǎn)的半軸上，就必須提供某種方法，在旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件( (如測試儀器如測試儀器) )之間，把激勵電流輸入傳感器之間，把激勵電流輸入傳感器并取走輸出信號，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和激勵電源的傳輸。如果涉及的并取走輸出信號，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和激勵電源的傳輸。如果涉及的轉(zhuǎn)角比較小，則可采用連續(xù)的柔軟導(dǎo)體。在有的情況下，旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)角比較小，則可采用連續(xù)的柔軟導(dǎo)體。在有的情況下，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動只有幾圈，則可讓連接導(dǎo)線在旋轉(zhuǎn)

40、軸上繞圈或退繞。但是，當(dāng)動只有幾圈，則可讓連接導(dǎo)線在旋轉(zhuǎn)軸上繞圈或退繞。但是，當(dāng)被測試件高速連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，就需要在旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件之間采被測試件高速連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，就需要在旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件之間采用集流環(huán)。用集流環(huán)。3. 3. 信號的無線傳輸信號的無線傳輸對于高速旋轉(zhuǎn)部件和不易接觸的移動部件的測試，在傳對于高速旋轉(zhuǎn)部件和不易接觸的移動部件的測試，在傳感器和測量記錄儀器之間常常難以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線連接，有時(shí)因測感器和測量記錄儀器之間常常難以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線連接，有時(shí)因測距太遠(yuǎn)或地形和空間的限制，也很難用導(dǎo)線直接連接，這時(shí)距太遠(yuǎn)或地形和空間的限制，也很難用導(dǎo)線直接連接，這時(shí)宜采用無線傳輸方式，即采用無線電波傳輸?shù)臒o線

41、電遙測。宜采用無線傳輸方式，即采用無線電波傳輸?shù)臒o線電遙測。 圖圖5-27 5-27 無線電遙測系統(tǒng)無線電遙測系統(tǒng)信號的干擾存在于各種測試系統(tǒng)中，因此測試信號在測信號的干擾存在于各種測試系統(tǒng)中，因此測試信號在測試系統(tǒng)不斷的變換和傳遞過程中，各種干擾信號也隨被測信試系統(tǒng)不斷的變換和傳遞過程中，各種干擾信號也隨被測信號一起變換和傳遞，所獲測試結(jié)果總是不可避免地受到干擾，號一起變換和傳遞，所獲測試結(jié)果總是不可避免地受到干擾，嚴(yán)重的干擾甚至?xí)箿y試系統(tǒng)不能正常工作。嚴(yán)重的干擾甚至?xí)箿y試系統(tǒng)不能正常工作。外部干擾來源于設(shè)備外部干擾來源于設(shè)備( (受感器受感器) )之外，與本設(shè)備的設(shè)計(jì)無之外，與本設(shè)備的

42、設(shè)計(jì)無關(guān)。內(nèi)部干擾是由于設(shè)計(jì)不良或功能原理所產(chǎn)生的。關(guān)。內(nèi)部干擾是由于設(shè)計(jì)不良或功能原理所產(chǎn)生的。6.5.2 干擾抑制干擾抑制 自然干擾自然干擾干擾形成的原因干擾形成的原因 人為干擾人為干擾 外部干擾外部干擾按照干擾源的位置按照干擾源的位置 內(nèi)部干擾。內(nèi)部干擾。 電場干擾電場干擾按照干擾原理按照干擾原理 磁場干擾磁場干擾 電磁場干擾電磁場干擾（1 1）靜電感應(yīng)）靜電感應(yīng)任何通電導(dǎo)體之間或通電導(dǎo)體與地之間都存在著分布電任何通電導(dǎo)體之間或通電導(dǎo)體與地之間都存在著分布電容干擾，電壓通過分布電容的靜電感應(yīng)作用耦合到有效信號容干擾，電壓通過分布電容的靜電感應(yīng)作用耦合到有效信號就造成干擾就造成干擾 。 （

43、2 2）電磁感應(yīng)）電磁感應(yīng) 電磁感應(yīng)干擾由于干擾電流產(chǎn)生磁通，當(dāng)此磁通隨時(shí)間電磁感應(yīng)干擾由于干擾電流產(chǎn)生磁通，當(dāng)此磁通隨時(shí)間變化，它可通過互感變化，它可通過互感, ,作用在測量電路引起感應(yīng)電動勢，當(dāng)印作用在測量電路引起感應(yīng)電動勢，當(dāng)印刷電路板中兩根導(dǎo)線平行敷設(shè)時(shí)，就會有互感存在。刷電路板中兩根導(dǎo)線平行敷設(shè)時(shí)，就會有互感存在。1. 1. 干擾的傳播途徑干擾的傳播途徑(a)靜電感應(yīng) (b)電感耦合 （3 3）輻射電磁干擾的漏電流耦合）輻射電磁干擾的漏電流耦合在電能頻繁交換的地方和高頻換能裝置周圍存在著強(qiáng)烈在電能頻繁交換的地方和高頻換能裝置周圍存在著強(qiáng)烈的電磁輻射，會對儀器產(chǎn)生干擾電壓；而電器元件絕

44、緣電阻的電磁輻射，會對儀器產(chǎn)生干擾電壓；而電器元件絕緣電阻R R的漏電流或功率元器件間距不夠也會產(chǎn)生漏電現(xiàn)象，由此的漏電流或功率元器件間距不夠也會產(chǎn)生漏電現(xiàn)象，由此引入干擾。引入干擾。（4 4）共阻抗耦合）共阻抗耦合共阻抗耦合是指同一檢測系統(tǒng)內(nèi)部的各個部分之間傳播共阻抗耦合是指同一檢測系統(tǒng)內(nèi)部的各個部分之間傳播干擾。干擾。 (c)漏電流耦合 (d)共阻抗耦合 3. 3. 常用的抗干擾技術(shù)常用的抗干擾技術(shù) 靜電屏蔽靜電屏蔽 （1 1）屏蔽技術(shù)）屏蔽技術(shù) 電磁屏蔽電磁屏蔽 磁屏蔽磁屏蔽 信號接地信號接地（2 2）接地技術(shù)）接地技術(shù) 電纜屏蔽層的接地電纜屏蔽層的接地 圖5-29單芯屏蔽線防止靜電干擾

45、 隔離變壓器隔離變壓器 （3 3）隔離技術(shù)）隔離技術(shù) 光電耦合光電耦合 隔離放大器隔離放大器 圖5-30光電耦合截?cái)嗟鼗芈?（4）平衡技術(shù)）平衡技術(shù)圖5-31雙芯屏蔽線防止靜電和磁場干擾 一般說來，良好的屏蔽及正確的接地可去除大部分的電磁波干擾。使一般說來，良好的屏蔽及正確的接地可去除大部分的電磁波干擾。使用交流穩(wěn)壓器、隔離穩(wěn)壓器可減小供電電源波動的影響。信道干擾是測量用交流穩(wěn)壓器、隔離穩(wěn)壓器可減小供電電源波動的影響。信道干擾是測量裝置內(nèi)部的干擾，可以在設(shè)計(jì)時(shí)選用低噪聲的元器件，印刷電路板設(shè)計(jì)時(shí)裝置內(nèi)部的干擾，可以在設(shè)計(jì)時(shí)選用低噪聲的元器件，印刷電路板設(shè)計(jì)時(shí)元件合理排放等方式來增強(qiáng)信道的抗干擾

46、性。元件合理排放等方式來增強(qiáng)信道的抗干擾性。 6.6.1 筆式記錄儀筆式記錄儀6.6 6.6 信號的顯示與記錄裝置信號的顯示與記錄裝置在汽車測試過程中或測試結(jié)束后，需要將信號顯示出來或在汽車測試過程中或測試結(jié)束后，需要將信號顯示出來或記錄下來，能方便地對研究對象實(shí)現(xiàn)在線或離線分析、處理。記錄下來，能方便地對研究對象實(shí)現(xiàn)在線或離線分析、處理。常用的顯示記錄儀器很多，可分為模擬式記錄儀器和數(shù)字式記常用的顯示記錄儀器很多，可分為模擬式記錄儀器和數(shù)字式記錄儀器。錄儀器。常用的模擬式記錄儀器有：筆式記錄儀、光線示波器、磁常用的模擬式記錄儀器有：筆式記錄儀、光線示波器、磁帶記錄儀等。帶記錄儀等。應(yīng)用的數(shù)字

47、式記錄儀器有：數(shù)字磁帶機(jī)，數(shù)字函數(shù)記錄儀，應(yīng)用的數(shù)字式記錄儀器有：數(shù)字磁帶機(jī)，數(shù)字函數(shù)記錄儀，數(shù)字存儲示波器，磁盤存儲器和光盤存儲器等。數(shù)字存儲示波器，磁盤存儲器和光盤存儲器等。6.6.2 光線示波器光線示波器圖5-33光線示波器構(gòu)造圖光線示波器是利用細(xì)光束在感光光線示波器是利用細(xì)光束在感光相紙或感光膠卷上感光記錄信號的，相紙或感光膠卷上感光記錄信號的，是一種可以顯示和記錄各種電量與物是一種可以顯示和記錄各種電量與物理量變化過程波形曲線的儀器。它利理量變化過程波形曲線的儀器。它利用電磁轉(zhuǎn)換原理將變化的信號通過光用電磁轉(zhuǎn)換原理將變化的信號通過光線記錄在記錄紙上。主要由振動子系線記錄在記錄紙上。主要由振動子系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、記錄紙傳動系統(tǒng)及時(shí)統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、記錄紙傳動系統(tǒng)及時(shí)標(biāo)系統(tǒng)等組成。標(biāo)系統(tǒng)等組成。 振動子相當(dāng)于一個磁電式檢流計(jì)。振動子中的可動線圈上下各用一根張振動子相當(dāng)于一個磁電式檢流計(jì)。振動子中的可動線圈上下各用一根張絲拉緊在殼體上，用彈簧來保持一定的張緊力。在上張絲上貼有一個小反射鏡。絲拉緊在殼體上，用彈簧來保持一定的張緊力。在上張絲上貼有一個小反射鏡。一組（幾個到幾十個）振動子插在一個公共的磁場中。當(dāng)有電流經(jīng)過張絲流過一組（幾個到幾十個）振動子插在一個公共的磁場中。當(dāng)有電流經(jīng)過張絲流過線圈時(shí)，線圈在磁場中受到電磁轉(zhuǎn)矩的作用，