第7章信号的显示与记录_new要点.doc

第7章信号的显示与记录 7．17.1.1信号输出的形式及类型 1.什么是信号的输出技术？信号的显示与记录有哪几种？ 测试仪器的信号输出技术是指将测试结果（包括中间结果）以特定形式提供给特定对象，或为特定对象提供特定的接口技术。根据被记录信号的类型不同可分为模拟信号记录和数字信号记录；根据记录介质的不同又可分为显式记录仪（如光线示波器）和隐式记录仪（如磁带机）；根据被记录信号的频率变化范围不同又可分为低速记录仪（如笔式记录仪）、中速记录仪（光线示波器）和高速记录仪（磁带机等）。具体类型如下： 2.测试过程中在选择显示与记录装置时需要考虑哪些因素？ (1）被测信号的精度要求；(2）被测信号的频率范围；(3）信号的持续时间；(4）是否同时记录多路信号；(5）记录信号同时是否需立即显示；(6）其他因素包括记录装置的重量、体积、价格因素、抗振性要求等。 3.常见的显示记录装置性能有何特点？ 表7-1常见记录装置的性能一览表 记录装置名称 自动平衡记录器 X-Y记录器 笔式记录仪 光线示波器 磁带记录器 阴极射线,示波器照相 记录精度较高，记录幅度，完全直线书写记录精度高，记录幅度，在平面上记录两种物理量关系的记录器 使用较广，操作方便使用较广，频率响应好，多线灵活性大，频率响应好，频带宽，操作复杂主要用途 各种物理量的长时间记录 特性曲线自动记录 同时记录变化频率较低的现象 同时记录频现象 同时记录高低频现象，暂态过程 记录瞬态过程记录单元名称 伺服机构 伺服机构 检流计 振子 磁头记录方式 墨水圆珠笔记录 墨水圆珠笔记录 墨水、热笔、电、记录 照主要参数 工作频带(最高点) 1Hz Hz 30～100Hz 5kHz(最高超过1kHz) 40～80kHz (最高400kHz) 100MHz或微秒级瞬变 振幅精度 0.25% 0.25% 2% 2% ～5% 取决于精度 灵敏度 1～10mv/满幅 10mv/满幅 0.52.5mm/mA (检流计) 1.105mm/mA.m 记录线数 1～3 1～1～12 达60 达56 1～2 记录速度 2cm/h～50cm/min 1～25cm/s 25cm/min～200cm/s .19～305cm/s 记录幅宽 150～250mm 纵横250mm 40mm100mm 输入阻抗 不平衡时100kΩ以上 不平衡时100kΩ以上 约4kΩ 10～200Ω 约100kΩ 7.1.2光线示波器与电子示波器 1.简述光线示波器的工作原理及类型 光线示波器是一种由光学、机械、磁、电系统综合组成的通用记录仪器。它利用磁电式振动子将输入的电流信号转换成光点的横向移动，然后在等速移动的感光纸上描绘出波形，该波形表达了被测信号与时间的关系。(1)由于光线示波器采用光学放大系统，使用高质量磁系统及高灵敏度的振动子，因此可获得很高的灵敏度。 (2)动圈式振动子的自振频率可高达上万赫兹，因此记录信号的频率可达数千赫兹，这是笔式记录仪的十几倍。 (3)能同时记录多个信号，光线笔不会相互干扰、碰撞，可实现交叉记录，能最大限度地利用记录纸。 (4)使用调整方面，能够得到曲线形式的资料，并且直观性好。 光线示波器的不足之处主要有以下几个方面： (1)工作频率还不够宽。 (2)记录曲线不能利用数字分析仪器或计算机进行处理。 (3)感光记录纸价格较贵，且不能重复使用。 3.如何选择光线示波器的振动子？ 使用光线示波器很重要的一个问题就是如何选择振动子。如果振动子选择不合适，则会使得测量误差增大。选择振动子的原则是根据对被测信号的频率、电流值的初步估计和振动子的各项性能参数，使记录的波形尽可能满足误差要求，如实反映被测信号，并且有足够大的记录幅度，以利于分辨。一般有以下几个原则： (1)振动子固有频率的选择。为了将所测量的信号不失真地记录下来，所选择的振动子固有频率至少应为记录信号最高频率的1.7倍，这样可将幅度误差控制在5%之内。 (2)灵敏度的选择。振动子的灵敏度与其固有频率相互制约，高灵敏度的振动子常具有比较低的固有频率。在选择振动子时往往是在满足固有频率的要求下尽量选取高灵敏度的振动子。 (3)振动子最大允许电流值的选定。要特别注意防止由于引入过大信号电流而损坏振动子。当信号电流较大时，可以利用光线示波器内提供的并联分流电阻进行分流，或者在回路中加入串、并联电阻。 在满足以上条件的前提下，还要有适当的光点偏侈。对于通过放大器输出的信号电流，选用振动子时要做到阻抗匹配。使用振动子时，还要注意振动子的正确安装，使圆弧误差最小。 4.什么是无纸记录仪？有何特点？ 无纸记录仪是一种无纸、无笔、无墨水、无一切机械传动机构的全新记录仪器，它以微处理器为核心，将模拟信号转换成数字信号，存储在大容量芯片上，并