材料力學(xué)微應(yīng)變信號(hào)檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

文/祝偉

檢測方法是有相應(yīng)的材料力學(xué)提供微應(yīng)變測信號(hào)來根據(jù)常規(guī)的小號(hào)檢測辦法來進(jìn)行的，所以在檢測相應(yīng)的材料力學(xué)相號(hào)是六，利用應(yīng)變的測量系統(tǒng)，針對(duì)不同的微應(yīng)信號(hào)所提供的特征來制定不同的設(shè)計(jì)方案。本篇文章所要研究的課題是在微應(yīng)信號(hào)檢測的一些基礎(chǔ)上，要得到一些監(jiān)測理論，并且基于這些微應(yīng)變量來進(jìn)行相應(yīng)的信號(hào)處理和數(shù)據(jù)采集，不斷地實(shí)現(xiàn)微應(yīng)信號(hào)的檢測，并且要利用新型的監(jiān)測系統(tǒng)來將微應(yīng)信號(hào)所提供的一些信號(hào)特征來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

1 問題的提出

1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

當(dāng)相應(yīng)的試件加上負(fù)荷時(shí)，一定要先將系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理在所有的工作人員面前解釋清楚。要讓所有的操作人員理解系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要原理。如果我們想看到相應(yīng)負(fù)荷產(chǎn)生的現(xiàn)象，就可以在試件上貼上一個(gè)應(yīng)變片，如果應(yīng)變片再加上負(fù)荷的時(shí)候產(chǎn)生了微應(yīng)的信號(hào)，這樣就可以通過電橋?qū)l(fā)生形變的應(yīng)變片已轉(zhuǎn)換成電壓的形式來輸出。因?yàn)榧虞d在試件上的荷載是比較小的，所以我們將它貼在試件上，所產(chǎn)生相應(yīng)的形變也是很小的，這樣將相應(yīng)的形變轉(zhuǎn)化為電壓時(shí)，輸出的電壓值也是非常小的，所以我們的目的就是要將這個(gè)微應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行牽制，然后放大，不斷地放大的信號(hào)。最終要經(jīng)過相應(yīng)的信號(hào)調(diào)理，再經(jīng)過轉(zhuǎn)化，最后才能將數(shù)據(jù)采集，并且在軟件系統(tǒng)中如果要想將相應(yīng)的材料，力學(xué)原理應(yīng)用在一些數(shù)值計(jì)算等處理方面，首先就要將相應(yīng)的信號(hào)調(diào)理系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為兩部分：第一個(gè)部分就是電路，第二個(gè)部分就是相應(yīng)的系統(tǒng)軟件。

1.2 微應(yīng)應(yīng)變信號(hào)的相應(yīng)調(diào)理原理

我們在研究微應(yīng)的應(yīng)變信號(hào)過程中，要將它的幅度變大。這樣才能夠有效的利于相應(yīng)的軟件系統(tǒng)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理。但是我們在信號(hào)的采集過程中，首要的目的并不是那么容易達(dá)到的，因?yàn)樾盘?hào)它本身就埋藏在各種聲音當(dāng)中，包括一些聲音，極大的噪音，在檢測過程中要通過相應(yīng)的檢測系統(tǒng)，將這些多余的噪聲過濾出去。這種目的就要通過具有信號(hào)監(jiān)測特征的一些監(jiān)測系統(tǒng)，將信號(hào)還原才能夠有效的記錄信號(hào)所帶出的一些數(shù)據(jù)，這個(gè)過程就需要信號(hào)調(diào)質(zhì)，核減掉這兩個(gè)過程，利用這兩個(gè)方法可以有效的解決在一些微應(yīng)信號(hào)檢測過程中出現(xiàn)的問題。在一般的情況下，我們所檢測到的微應(yīng)信號(hào)頻率是非常低的，這樣不利于檢測一些本身就處于非常多的噪聲當(dāng)中的信號(hào)，所以在實(shí)際的檢測過程中，一個(gè)正選或者是包括方波信號(hào)的一些信號(hào)源，如果我們要將它賦予某個(gè)特征作為參考的信號(hào)，這樣就可以大幅度地采取一些標(biāo)志的方式來捕獲信號(hào)。如果信號(hào)調(diào)質(zhì)，這兩個(gè)信號(hào)并沒有獲得相應(yīng)的信號(hào)處理，這樣就不利于信號(hào)的捕獲，我們將利用相應(yīng)的調(diào)理原理來將我們所需要的信號(hào)來捕獲，所以我們提出的第二個(gè)問題就是微應(yīng)信號(hào)的道理，原理如何應(yīng)用在信號(hào)的捕獲過程中。

1.3 微應(yīng)的信號(hào)應(yīng)變調(diào)理

根據(jù)上述文章的分析，我們基本可以確立一個(gè)處理方案來應(yīng)對(duì)應(yīng)變信號(hào)的捕獲。第一點(diǎn)我們要完成信號(hào)的調(diào)試方法。第二點(diǎn)要根據(jù)我們所有檢測的備車信號(hào)的特點(diǎn)，以及它在檢測過程中所發(fā)出的一些特征，來選擇我們相應(yīng)的捕獲信號(hào)的方式。第三點(diǎn)我們應(yīng)該在信號(hào)能夠解調(diào)時(shí)來對(duì)被測信號(hào)的頻率和它所具有的相位來進(jìn)行檢測，從而我們可以根據(jù)這些特征來檢測對(duì)于我們來說有用的信號(hào)，為了消除我們所檢測的信號(hào)在捕獲過程中所帶來一些其它無用限號(hào)的影響，我們通過在檢測過程中安裝一個(gè)過濾器來調(diào)制信號(hào)過程中的一些干擾信號(hào)。所以我們提出的第三個(gè)問題就是如何在檢測過程中安裝了一個(gè)過濾器，并且要讓過濾器過濾出在檢測信號(hào)的過程中，將所有的無用信號(hào)的過濾。

2 方案的選擇

參考信號(hào)的選?。?/p>

在我們監(jiān)測信號(hào)的過程中，我們一定要根據(jù)一個(gè)相應(yīng)的參考信號(hào)來確定一個(gè)微應(yīng)信號(hào)是否為我們所需要的信號(hào)。所以參考信號(hào)的確立與獲取是我們捕獲信號(hào)的過程中非常關(guān)鍵的一部分，參考信號(hào)可以是利用正弦波，從上面的分析，我們可以得到相敏檢波器，它的輸出信號(hào)是可以滿足我們對(duì)于參考信號(hào)幅度的要求的，為了保證在檢測信號(hào)的過程中輸出的信號(hào)是有一定的高精準(zhǔn)度的，所以我們必須保證參考信號(hào)，它的幅度是比輸出信號(hào)更高一級(jí)的精度。在檢測過程中，或者是在實(shí)際應(yīng)用中，可能會(huì)出現(xiàn)一些監(jiān)測方面的模擬乘法的器件還存在一定的非線性情況。所以我們除了要輸出一些主要成分之外，可能還含有一些噪聲的信號(hào)，由于造成的信號(hào)在捕獲過程中，它的信號(hào)是比較強(qiáng)的所以我們應(yīng)該利用相應(yīng)的噪聲坪方向的直流分校來免除這個(gè)輸出所帶來的誤差。為了減少這些無用的信號(hào)所對(duì)于我們監(jiān)測過程中帶來的影響，我們最好還是采用一些帶有正弦信號(hào)的波來作為我們的參考信號(hào)，但是要求這個(gè)具有正弦信號(hào)的周期為一比一，也就是說它所占的比例必須為50%，才可以滿足我們對(duì)檢測信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)要求。另外我們同樣也研究了其他方案，對(duì)于參考信號(hào)選取的影響。還有一種就是對(duì)于參考信號(hào)的選取，與我們半篇文章所研究的利用正弦波的選取方法稍微有些不同，它的輸出信號(hào)是根據(jù)參考信號(hào)所提供的數(shù)據(jù)來完成選取的。這種方法不能保證在檢測信號(hào)的過程中，信號(hào)的精準(zhǔn)度以及參考信號(hào)的精準(zhǔn)度等等。所以我們除了要研究一些數(shù)據(jù)和輸出的主要成分之外，再造聲的伴隨當(dāng)中，這種信號(hào)的應(yīng)用方法不是很占有優(yōu)勢的，所以我們還需要繼續(xù)的利用相敏檢波器的方法來進(jìn)行參考信號(hào)的選取。

3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

這種方法是根據(jù)實(shí)驗(yàn)室中原有的測量應(yīng)變的一個(gè)體系來完成的，通過對(duì)于數(shù)據(jù)的手動(dòng)記錄和相應(yīng)的人力操作來取得，針對(duì)以上缺點(diǎn)，我們建立了先導(dǎo)系統(tǒng)模型，只需要在信號(hào)調(diào)理的前提下，基于新的系統(tǒng)模型，采用新型的應(yīng)用技術(shù)和程序設(shè)計(jì)思想，來完成可視化的開發(fā)平臺(tái)。所以在信號(hào)處理模塊的當(dāng)中，根據(jù)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)測量，我們可以得到相應(yīng)的系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)。這種操作必須要通過技術(shù)人員在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上來進(jìn)行計(jì)算，而獲得。這種系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方法主要來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的信號(hào)采集和數(shù)據(jù)計(jì)算等等。采用微應(yīng)的信號(hào)可以有效的檢測信號(hào)中的信號(hào)和噪聲所占的比例。

3.2 相敏檢波

在檢查的過程中，我們是需要把調(diào)幅波與上文所確立的監(jiān)測信號(hào)來進(jìn)行相應(yīng)的信號(hào)相乘的，所得到的一些圖形，要將進(jìn)行再一次的搬移的。若利用到一個(gè)低過濾器中心頻率為兩米的一個(gè)高頻部分，我們要將復(fù)現(xiàn)原信號(hào)的頻率改為同步解調(diào)。同步階梯好的行業(yè)就是我們利用所成的信號(hào)得出的一個(gè)圖形和相應(yīng)的載波信號(hào)具有的一個(gè)效率和相位。同步解調(diào)就是我們利用所乘的信號(hào)得出的一個(gè)圖形和相應(yīng)的載波信號(hào)具有的一個(gè)頻率和相位，來進(jìn)行調(diào)幅波的載波信號(hào)的過程。雖然這種調(diào)幅波它是具有一定的極端變化的，但是我們可以去除極端變化來將信號(hào)還原成同步減調(diào)的方式，來進(jìn)行相敏檢波的應(yīng)用。所以在信號(hào)在現(xiàn)實(shí)我們所得到的幅值是郵政到付的一個(gè)突然的變化，在這個(gè)過程中，調(diào)幅波它的相位相當(dāng)于在平時(shí)的工作中轉(zhuǎn)了180度的相位變化，這種調(diào)制的方法成為抑制調(diào)幅。所以在發(fā)生這種情況這下我們必須要采用同步的檢查方法來完成復(fù)原信號(hào)的極性。

4 結(jié)束語

本篇討論了材料力學(xué)微應(yīng)變信號(hào)的檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，我們可以根據(jù)以上文章中提出的幾種應(yīng)用方案來進(jìn)行選取，第一種就是向敏檢波的方法，第二種是利用參考信號(hào)的選取的不同來進(jìn)行數(shù)據(jù)的提取。在此基礎(chǔ)上，要根據(jù)相應(yīng)的理論設(shè)施，設(shè)計(jì)出一些應(yīng)變的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，采集這些微應(yīng)的信號(hào)，并且根據(jù)這些檢測系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)微應(yīng)信號(hào)的檢測。