在测量传输特性时,要使用什么样的仪器? |
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测量传输特性的仪器
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●有内置信号源的FFT(快速傅里叶变换)分析仪(FFT伺服分析仪) |
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●频率特性分析仪(FrequencyResponse Analyzer) |
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这两种仪器都具有测量用内置信号源。对于通过被测量电路前后(输入与输出)的信号,分别进行数字化计算(傅里叶变换),然后求出放大倍数(增益)和相位,由此测量传输特性。下面,比较研究一下各种有关的测量仪器。 |
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不同的测量原理
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FFT(快速傅里叶变换)方式中所使用的测量信号(内置信号源),有脉冲和随机噪声、扫频标记等。其任意一种都含有宽阔的频率分量(宽频谱)。 |
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用FRA进行测量的信号源,是频率确定的正弦波。为了在宽阔的频率范围内测量传输特性,对每一次测量稍稍改变频率(频率扫描)、反复进行测量。 |
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测量的正确性
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FFT方式是用固定的量程来进行测量的。这样,微小的信号分量就会埋没在噪声中,增大了测量误差。
而FRA方式每一次只能测量一个频率分量,所以可在此时自动地设定最佳的量程。也就是在测量微弱的信号时,通过提高灵敏度来进行测量,所以能够用良好的信噪比(良好的测量精确度)来进行分析。 |
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频率分辨率可自由设定
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在FFT方式中,所得到的分析结果是在频率轴上等间隔的电平数值。所以,如果将频率轴取对数,那么在低频部分数据就会很稀疏,而在高频部分又为极端密集。
与此不同,在FRA方式中,能够设定任意的测量频率点进行测量,所以也可以在对数轴上有等间隔的测量数据。 |
比较项目 |
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信号源 |
正弦波 |
脉冲或者噪声、扫频标记等 |
由测量信号使系统饱和的可能性 |
安全、放心
(饱和的可能性小) |
测量时需要注意
(饱和的可能性大) |
动态量程 |
非常宽阔
自动量程切换 |
狭窄
用一个量程测量 |
频率分辨率
(测量点的分布) |
任意(可细可粗)/对于频率按照对数分布(对频率取对数时的分布) |
由取样来决定/对于频率均匀分布(如果将频率用对数方式表示,低频端比高频端分布稀疏) |
测量信号的注入 |
容易(隔离信号源) |
需要仔细考虑 |
窗函数的设定 |
不要 |
需要(从多个中选择) |
测量步骤 |
1. 输入被测定物的频率范围和分辨率(任意)
2. 确定信号电平和积分次数 |
1. 选择分析仪的频率量程
2. 确定信号的种类和电平
3. 选择窗函数 |
测量值的平均值 |
用积分时间来设定 |
用取平均值的次数来设定
在伺服系统中必须取平均值 |
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