22、信号处理、遥测信号传输与MATLAB应用

信号处理、遥测信号传输与MATLAB应用

1. 信号采集原理

在信号采集领域，有两种主要的采集原理：
- 并行时钟同步采集A/D转换 ：每个通道配备一个A/D转换器，实现各通道的并行同步采集。
- 通过多路复用器进行串行采集 ：所有通道共用一个A/D转换器，多路复用器依次查询各个测量通道，并将它们依次切换到A/D转换器。这种方式增加了可用通道数量，但会降低每个通道的采样频率。各通道的采样频率需用总采样频率除以通道数量来计算。在数据采集过程中，放大器和采样保持级的建立时间、A/D转换器的转换时间以及实际的读取和存储过程都会产生时间延迟，这往往导致各测量通道难以实现时间同步采集。

多路复用器适用于低成本测量技术，常用于低截止频率的情况。

2. 遥测信号传输需求与应用场景

在测量实践中，存在一些需要在空间受限且难以接近的条件下采集测量信号，并将其从发射器无接触地传输到接收器的应用场景，例如：
- 旋转轴的扭矩测量
- 风力涡轮机叶片的应力测量
- 旋转测量轮中力和力矩矢量分量的测量

3. 振动测量技术中的接触less传输方法

3.1 模拟信号的调频传输

• 原理 ：将传感器、测量放大器、电压 - 频率转换器（V/f转换器）以及必要的电源安装在发射器位置，作为所谓的转子电子设备。传感器的测量信号（如应变计电桥电路）被放大，并在V/f转换器中转换为与电压成正比的频率。这个调频信号被传输到固定接收器，在那里通过频率 - 电压转换器