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當(dāng)濾波器幅頻特性滿足設(shè)計要求時,為保證輸出信號失真度不超過允許范圍,對其相頻特性∮(w)也應(yīng)提出一定要求。在濾波器設(shè)計中,常用群時延函數(shù)d∮(w)/dw*價信號經(jīng)濾波后相位失真程度。群時延函數(shù)d∮(w)/dw越接近常數(shù)。
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幾種低通原型濾波器是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)綜合法設(shè)計濾波器的基礎(chǔ),各種低通、高通、帶通、帶阻濾波器大都是根據(jù)此特性推導(dǎo)出來的。正因如此,才使得濾波器的設(shè)計得以簡化,精度得以提高。
理想的低通濾波器應(yīng)該能使所有低于截止頻率的信號無損通過,而所有高于截止頻率的信號都應(yīng)該被無限的衰減,從而在幅頻特性曲線上呈現(xiàn)矩形,故而也稱為矩形濾波器(brick-wallfilter)。遺憾的是,如此理想的特性是無法實現(xiàn)的,所有的設(shè)計只不過是力圖逼近矩形濾波器的特性而已。根據(jù)所選的逼近函數(shù)的不同,可以得到不同的響應(yīng)。雖然逼近函數(shù)多種多樣,但是考慮到實際電路的使用需求,通常會選用"巴特沃斯響應(yīng)"或"切比雪夫響應(yīng)"。
"巴特沃斯響應(yīng)"帶通濾波器具有平坦的響應(yīng)特性,而"切比雪夫響應(yīng)"帶通濾波器卻具有更陡的衰減特性。所以具體選用何種特性,需要根據(jù)電路或系統(tǒng)的具體要求而定。但是,"切比雪夫響應(yīng)"濾波器對于元件的變化不敏感,而且兼具良好的選擇性與很好的駐波特性(位于通帶的中部),所以在一般的應(yīng)用中,推薦使用"切比雪夫響應(yīng)"濾波器。
延遲(Td):指信號通過濾波器所需要的時間,數(shù)值上為傳輸相位函數(shù)對角頻率的導(dǎo)數(shù),即Td=df/dv。
帶內(nèi)相位線性度:該指標(biāo)表征濾波器對通帶內(nèi)傳輸信號引入的相位失真大小。按線性相位響應(yīng)函數(shù)設(shè)計的濾波器具有良好的相位線性度。
(1)放大器分離型是將放大器與傳感器分離,并采用集成電路和混合安裝工藝制成,由于傳感器具有超小型和多品種的特點,而放大器的功能較多。因此,該類型采用端子臺連接方式,并可交、直流電源通用。具有接通和斷開延時功能,可設(shè)置亮、音動切換開關(guān),能控制6種輸出狀態(tài),兼有接點和電平兩種輸出方式。
(2)放大器內(nèi)藏型是將放大器與傳感一體化,采用集成電路和表面安裝工藝制成,使用直流電源工作。其響應(yīng)速度局面(有0.1ms和1ms兩種),能檢測狹小和高速運動的物體。改變電源極性可轉(zhuǎn)換亮、暗動,并可設(shè)置自診斷穩(wěn)定工作區(qū)指示燈。兼有電壓和電流兩種輸出方式,能防止相互干擾,在系統(tǒng)安裝中十分方便。
(3)電源內(nèi)藏型是將放大器、傳感器與電源裝置一體化,采用集成電路和表面安裝工藝制成。它一般使用交流電源,適用于在生產(chǎn)現(xiàn)場取代接觸式行程開關(guān),可直接用于強電控制電路。也可自行設(shè)置自診斷穩(wěn)定工作區(qū)指示燈,輸出備有SSR固態(tài)繼電器或繼電器常開、常閉接點,可防止相互干擾,并可緊密安裝在系統(tǒng)中。
3、光電開關(guān)工作原理由振蕩回路產(chǎn)生的調(diào)制脈沖經(jīng)反射電路后,由發(fā)光管GL輻射出光脈沖。當(dāng)被測物體進入受光器作用范圍時,被反射回來的光脈沖進入光敏三極管DU。并在接收電路中將光脈沖解調(diào)為電脈沖信號,再經(jīng)放大器放大和同步選通整形,然后用數(shù)字積分或RC積分方式排除干擾,后經(jīng)延時(或不延時)觸發(fā)驅(qū)動器輸出光電開關(guān)控制信號。
光電開關(guān)一般都具有良好的回差特性,因而即使被檢測物在小范圍內(nèi)晃動也不會影響驅(qū)動器的輸出狀態(tài),從而可使其保持在穩(wěn)定工作區(qū)。同時,自診斷系統(tǒng)還可以顯示受光狀態(tài)和穩(wěn)定工作區(qū),以隨時監(jiān)視光電開關(guān)的工作。
電子制作中需要用到各種各樣的電容器,它們在電路中分別起著不同的作用。顧名思義,電容器就是“儲存電荷的容器”。盡管電容器品種繁多,但它們的基本結(jié)構(gòu)和原理是相同的。兩片相距很近的金屬中間被某物質(zhì)(固體、氣體或液體)所隔開,就構(gòu)成了電容器。兩片金屬稱為極板,中間的物質(zhì)叫做介質(zhì)。電容器也分為容量固定的與容量可變的。但常見的是固定容量的電容,多見的是電解電容和瓷片電
濾波器,顧名思義,是對波進行過濾的器件。"波"是一個非常廣濾波器圖片 泛的物理概念,在電子技術(shù)領(lǐng)域,"波"被狹義地局限于特指描述各種物理量的取值隨時間起伏變化的過程。該過程通過各類傳感器的作用,被轉(zhuǎn)換為電壓或電流的時間函數(shù),稱之為各種物理量的時間波形,或者稱之為信號。因為自變量時間'是連續(xù)取值的,所以稱之為連續(xù)時間信號,又習(xí)慣地稱之為模擬信號(Analog Signal)。
隨著數(shù)字式電子計算機(一般簡稱計算機)技術(shù)的產(chǎn)生和飛速發(fā)展,為了便于計算機對信號進行處理,產(chǎn)生了在抽樣定理指導(dǎo)下將連續(xù)時間信號變換成離散時間信號的完整的理論和方法。也就是說,可以只用原模擬信號在一系列離散時間坐標(biāo)點上的樣本值表達原始信號而不丟失任何信息,波、波形、信號這些概念既然表達的是客觀世界中各種物理量的變化,自然就是現(xiàn)代社會賴以生存的各種信息的載體。信息需要傳播,靠的就是波形信號的傳遞。信號在它的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)拿恳粋€環(huán)節(jié)都可能由于環(huán)境和干擾的存在而畸變,甚至是在相當(dāng)多的情況下,這種畸變還很嚴重,以致于信號及其所攜帶的信息被深深地埋在噪聲當(dāng)中了。
電磁閥是由電磁線圈和磁芯組成,是包含一個或幾個孔的閥體。當(dāng)線圈通電或斷電時,磁芯的運轉(zhuǎn)將導(dǎo)致流體通過閥體或被切斷,以達到改變流體方向的目的。電磁閥的電磁部件由固定鐵芯、動鐵芯、線圈等部件組成;閥體部分由滑閥芯、滑閥套、彈簧底座等組成。電磁線圈被直接安裝在閥體上,閥體被封閉在密封管中,構(gòu)成一個簡潔、緊湊的組合。我們在生產(chǎn)中常用的電磁閥有二位三通、二位四通、二位五通等。這里先說說二位的含義:對于電磁閥來說就是帶電和失電,對于所控制的閥門來說就是開和關(guān)。
電磁閥的故障將直接影響到切換閥和調(diào)節(jié)閥的動作,常見的故障有電磁閥不動作,應(yīng)從以下幾方面排查:
1、電磁閥接線頭松動或線頭脫落,電磁閥不得電,可緊固線頭。
2、電磁閥線圈燒壞,可拆下電磁閥的接線,用萬用表測量,如果開路,則電磁閥線圈燒壞。原因有線圈受潮,引起絕緣不好而漏磁,造成線圈內(nèi)電流過大而燒毀,因此要防止雨水進入電磁閥。此外,彈簧過硬,反作用力過大,線圈匝數(shù)太少,吸力不夠也可使得線圈燒毀。緊急處理時,可將線圈上的手動按鈕由正常工作時的“0”位打到“1”位,使得閥打開。
3、電磁閥卡住:電磁閥的滑閥套與閥芯的配合間隙很小(小于0.008mm),一般都是單件裝配,當(dāng)有機械雜質(zhì)帶入或潤滑油太少時,很容易卡住。處理方法可用鋼絲從頭部小孔捅入,使其彈回。根本的解決方法是要將電磁閥拆下,取出閥芯及閥芯套,用CCI4清洗,使得閥芯在閥套內(nèi)動作靈活。拆卸時應(yīng)注意各部件的裝配順序及外部接線位置,以便重新裝配及接線正確,還要檢查油霧器噴油孔是否堵塞,潤滑油是否足夠。
4、漏氣:漏氣會造成空氣壓力不足,使得強制閥的啟閉困難,原因是密封墊片損壞或滑閥磨損而造成幾個空腔竄氣。在處理切換系統(tǒng)的電磁閥故障時,應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臅r機,等該電磁閥處于失電時進行處理,若在一個切換間隙內(nèi)處理不完,可將切換系統(tǒng)暫停,從容處理。
中心頻率(Center Frequency):濾波器通帶的頻率f0,一般取f0=(f1+f2)/2,f1、f2為帶通或帶阻濾波器左、右相對下降1dB或3dB邊頻點。窄帶濾波器常以插損小點為中心頻率計算通帶帶寬。
截止頻率(Cutoff Frequency):指低通濾波器的通帶右邊頻點及高通濾波器的通帶左邊頻點。通常以1dB或3dB相對損耗點來標(biāo)準定義。相對損耗的參考基準為:低通以DC處插損為基準,高通則以未出現(xiàn)寄生阻帶的足夠高通帶頻率處插損為基準。
通帶帶寬(BWxdB):指需要通過的頻譜寬度,BWxdB=(f2-f1)。f1、f2為以中心頻率f0處插入損耗為基準,下降X(dB)處對應(yīng)的左、右邊頻點。通常用X=3、1、0.5 即BW3dB、BW1dB、BW0.5dB 表征濾波器通帶帶寬參數(shù)。分數(shù)帶寬(fractional bandwidth)=BW3dB/f0×100[%],也常用來表征濾波器通帶帶寬。
插入損耗(Insertion Loss):由于濾波器的引入對電路中原有信號帶來的衰耗,以中心或截止頻率處損耗表征,如要求全帶內(nèi)插損需強調(diào)。
紋波(Ripple):指1dB或3dB帶寬(截止頻率)范圍內(nèi),插損隨頻率在損耗均值曲線基礎(chǔ)上波動的峰-峰值。
帶內(nèi)波動(Passband Riplpe):通帶內(nèi)插入損耗隨頻率的變化量。1dB帶寬內(nèi)的帶內(nèi)波動是1dB。
帶內(nèi)駐波比(VSWR):衡量濾波器通帶內(nèi)信號是否良好匹配傳輸?shù)囊豁椫匾笜?biāo)。理想匹配VSWR=1:1,失配時VSWR>1。對于一個實際的濾波器而言,滿足VSWR<1.5:1的帶寬一般小于BW3dB,其占BW3dB的比例與濾波器階數(shù)和插損相關(guān)。
回波損耗(Return Loss):端口信號輸入功率與反射功率之比的分貝(dB)數(shù),也等于|20Log10ρ|,ρ為電壓反射系數(shù)。輸入功率被端口全部吸收時回波損耗為無窮大。
阻帶抑制度:衡量濾波器選擇性能好壞的重要指標(biāo)。該指標(biāo)越高說明對帶外干擾信號抑制的越好。通常有兩種提法:一種為要求對某一給定帶外頻率fs抑制多少dB,計算方法為fs處衰減量As-IL;另一種為提出表征濾波器幅頻響應(yīng)與理想矩形接近程度的指標(biāo)--矩形系數(shù)(KxdB>1),KxdB=BWxdB/BW3dB,(X可為40dB、30dB、20dB等)。濾波器階數(shù)越多矩形度越高--即K越接近理想值1,制作難度當(dāng)然也就越大。
1、特征頻率:
1)通帶截頻fp=wp/(2p)為通帶與過渡帶邊界點的頻率,在該點信號增益下降到一個人為規(guī)定的下限;
2)阻帶截頻fr=wr/(2p)為阻帶與過渡帶邊界點的頻率,在該點信號衰耗下降到一人為規(guī)定的下限;
3)轉(zhuǎn)折頻率fc=wc/(2p)為信號功率衰減到1/2(約3dB)時的頻率,在很多情況下,常以fc作為通帶或阻帶截頻;
4)固有頻率f0=w0/(2p)為電路沒有損耗時,濾波器的諧振頻率,復(fù)雜電路往往有多個固有頻率。
2、增益與衰耗
濾波器在通帶內(nèi)的增益并非常數(shù)。
1)對低通濾波器通帶增益Kp一般指w=0時的增益;高通指w→∞時的增益;帶通則指中心頻率處的增益;
2)對帶阻濾波器,應(yīng)給出阻帶衰耗,衰耗定義為增益的倒數(shù);
3)通帶增益變化量△Kp指通帶內(nèi)各點增益的大變化量,如果△Kp以dB為單位,則指增益dB值的變化量。
3、阻尼系數(shù)與品質(zhì)因數(shù)
阻尼系數(shù)是表征濾波器對角頻率為w0信號的作用,是濾波器中表示能量衰耗的一項指標(biāo)。
阻尼系數(shù)的倒數(shù)稱為品質(zhì)因數(shù),是*價帶通與帶阻濾波器頻率選擇特性的一個重要指標(biāo),Q= w0/△w。式中的△w為帶通或帶阻濾波器的3dB帶寬,w0為中心頻率,在很多情況下中心頻率與固有頻率相等。
4、靈敏度
濾波電路由許多元件構(gòu)成,每個元件參數(shù)值的變化都會影響濾波器的性能。濾波器某一性能指標(biāo)y對某一元件參數(shù)x變化的靈敏度記作Sxy,定義為:Sxy=(dy/y)/(dx/x)。
該靈敏度與測量儀器或電路系統(tǒng)靈敏度不是一個概念,該靈敏度越小,標(biāo)志著電路容錯能力越強,穩(wěn)定性也越高。
5、群時延函數(shù)
當(dāng)濾波器幅頻特性滿足設(shè)計要求時,為保證輸出信號失真度不超過允許范圍,對其相頻特性∮(w)也應(yīng)提出一定要求。在濾波器設(shè)計中,常用群時延函數(shù)d∮(w)/dw*價信號經(jīng)濾波后相位失真程度。群時延函數(shù)d∮(w)/dw越接近常數(shù)。
折疊編輯本段選取方式
幾種低通原型濾波器是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)綜合法設(shè)計濾波器的基礎(chǔ),各種低通、高通、帶通、帶阻濾波器大都是根據(jù)此特性推導(dǎo)出來的。正因如此,才使得濾波器的設(shè)計得以簡化,精度得以提高。
理想的低通濾波器應(yīng)該能使所有低于截止頻率的信號無損通過,而所有高于截止頻率的信號都應(yīng)該被無限的衰減,從而在幅頻特性曲線上呈現(xiàn)矩形,故而也稱為矩形濾波器(brick-wallfilter)。遺憾的是,如此理想的特性是無法實現(xiàn)的,所有的設(shè)計只不過是力圖逼近矩形濾波器的特性而已。根據(jù)所選的逼近函數(shù)的不同,可以得到不同的響應(yīng)。雖然逼近函數(shù)多種多樣,但是考慮到實際電路的使用需求,通常會選用"巴特沃斯響應(yīng)"或"切比雪夫響應(yīng)"。
"巴特沃斯響應(yīng)"帶通濾波器具有平坦的響應(yīng)特性,而"切比雪夫響應(yīng)"帶通濾波器卻具有更陡的衰減特性。所以具體選用何種特性,需要根據(jù)電路或系統(tǒng)的具體要求而定。但是,"切比雪夫響應(yīng)"濾波器對于元件的變化不敏感,而且兼具良好的選擇性與很好的駐波特性(位于通帶的中部),所以在一般的應(yīng)用中,推薦使用"切比雪夫響應(yīng)"濾波器。
延遲(Td):指信號通過濾波器所需要的時間,數(shù)值上為傳輸相位函數(shù)對角頻率的導(dǎo)數(shù),即Td=df/dv。
帶內(nèi)相位線性度:該指標(biāo)表征濾波器對通帶內(nèi)傳輸信號引入的相位失真大小。按線性相位響應(yīng)函數(shù)設(shè)計的濾波器具有良好的相位線性度。
(1)放大器分離型是將放大器與傳感器分離,并采用集成電路和混合安裝工藝制成,由于傳感器具有超小型和多品種的特點,而放大器的功能較多。因此,該類型采用端子臺連接方式,并可交、直流電源通用。具有接通和斷開延時功能,可設(shè)置亮、音動切換開關(guān),能控制6種輸出狀態(tài),兼有接點和電平兩種輸出方式。
(2)放大器內(nèi)藏型是將放大器與傳感一體化,采用集成電路和表面安裝工藝制成,使用直流電源工作。其響應(yīng)速度局面(有0.1ms和1ms兩種),能檢測狹小和高速運動的物體。改變電源極性可轉(zhuǎn)換亮、暗動,并可設(shè)置自診斷穩(wěn)定工作區(qū)指示燈。兼有電壓和電流兩種輸出方式,能防止相互干擾,在系統(tǒng)安裝中十分方便。
(3)電源內(nèi)藏型是將放大器、傳感器與電源裝置一體化,采用集成電路和表面安裝工藝制成。它一般使用交流電源,適用于在生產(chǎn)現(xiàn)場取代接觸式行程開關(guān),可直接用于強電控制電路。也可自行設(shè)置自診斷穩(wěn)定工作區(qū)指示燈,輸出備有SSR固態(tài)繼電器或繼電器常開、常閉接點,可防止相互干擾,并可緊密安裝在系統(tǒng)中。
3、光電開關(guān)工作原理由振蕩回路產(chǎn)生的調(diào)制脈沖經(jīng)反射電路后,由發(fā)光管GL輻射出光脈沖。當(dāng)被測物體進入受光器作用范圍時,被反射回來的光脈沖進入光敏三極管DU。并在接收電路中將光脈沖解調(diào)為電脈沖信號,再經(jīng)放大器放大和同步選通整形,然后用數(shù)字積分或RC積分方式排除干擾,后經(jīng)延時(或不延時)觸發(fā)驅(qū)動器輸出光電開關(guān)控制信號。
光電開關(guān)一般都具有良好的回差特性,因而即使被檢測物在小范圍內(nèi)晃動也不會影響驅(qū)動器的輸出狀態(tài),從而可使其保持在穩(wěn)定工作區(qū)。同時,自診斷系統(tǒng)還可以顯示受光狀態(tài)和穩(wěn)定工作區(qū),以隨時監(jiān)視光電開關(guān)的工作。
電子制作中需要用到各種各樣的電容器,它們在電路中分別起著不同的作用。顧名思義,電容器就是“儲存電荷的容器”。盡管電容器品種繁多,但它們的基本結(jié)構(gòu)和原理是相同的。兩片相距很近的金屬中間被某物質(zhì)(固體、氣體或液體)所隔開,就構(gòu)成了電容器。兩片金屬稱為極板,中間的物質(zhì)叫做介質(zhì)。電容器也分為容量固定的與容量可變的。但常見的是固定容量的電容,多見的是電解電容和瓷片電容。
光電開關(guān)是傳感器大家族中的成員,它把發(fā)射端和接收端之間光的強弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化以達到探測目的。由于光電開關(guān)輸出回路和輸入回路是電隔離的(即電緣絕),所以它可以在許多場合得到應(yīng)用。
采用集成電路技術(shù)和SMT表面安裝工藝而制造的新一代光電開關(guān)器件,具有延時、展寬、外同步、抗相互干擾、可靠性高、工作區(qū)域穩(wěn)定和自診斷等智能化功能。這種新穎的光電開關(guān)是一種采用脈沖調(diào)制的主動式光電探測系統(tǒng)型電子開關(guān),它所使用的冷光源有紅外光、紅色光、綠色光和藍色光等,可非接觸,無損傷地迅速和控制各種固體、液體、透明體、黑體、柔軟體和煙霧等物質(zhì)的狀態(tài)和動作。接觸式行程開關(guān)存在響應(yīng)速度低、精度差、接觸檢測容易損壞被檢測物及壽命短等缺點,而晶體管接近開關(guān)的作用距離短,不能直接檢測非金屬材料。但是,新型光電開關(guān)則克服了它們的上述缺點,而且體積小、功能多、壽命長、精度高、響應(yīng)速度快、檢測距離遠以及抗光、電、磁*力強。
目前,這種新型的光電開關(guān)已被用作物位檢測、液位控制、產(chǎn)品計數(shù)、寬度判別、速度檢測、定長剪切、孔洞識別、信號延時、自動門傳感、色標(biāo)檢出、沖床和剪切機以及安全防護等諸多領(lǐng)域。此外,利用紅外線的隱蔽性,還可在銀行、倉庫、商店、辦公室以及其它需要的場合作為防盜警戒之用。
在維修開關(guān)電源的時候可以采用降壓檢修法。其方法是:將顯示器的電源插頭接在一個交流調(diào)壓器上,再把調(diào)壓器的輸出電壓調(diào)到100V左右,然后通電檢修,并逐次提高電源電壓來檢修。
故障實例一:開機便燒壞保險,輸出電壓為零。這種情況一般是由于開關(guān)管被擊穿,發(fā)射極和集電極短路所造成的。此時可先將開關(guān)管拆下,測其發(fā)射極和集電極對地電阻,如為零或很小,則換掉即可。但也要檢查下其它元器件有無問題后方能開機。
故障實例二:光柵出現(xiàn)“S”形的扭曲。這種問題應(yīng)重點檢查濾波電路和穩(wěn)壓電路,一般是因為有一只二極管斷路,由全波整流變成半波整流,這也可能是其濾波電容容量減少所致。
故障實例三:交流220V整流濾波電路出現(xiàn)短路性故障,且開機燒保險。先檢查一下整流二極管有無短路、濾波電容是否嚴重漏電。還可拔去消磁線圈插頭,檢查一下消磁熱敏電阻有無短路性故障,如有應(yīng)換新。
故障實例四:開機無光柵、無顯示、電源指示燈不亮,但未燒保險。這時應(yīng)檢查交流互感變壓器是否開路、整流電路的限流電阻有無開路(燒斷)失效,或整流二極管是否斷路。
故障實例五:無光柵、無顯示,且機內(nèi)發(fā)出異常聲響。如發(fā)出“吱吱”聲,說明振蕩頻率低,應(yīng)檢查與振蕩有關(guān)的元件,如發(fā)出“嗒嗒”聲,說明電源過流保護,應(yīng)檢查過流保護電路。
蓋米GEMU優(yōu)勢供應(yīng)蓋米GEMU優(yōu)勢供應(yīng)