材料力学微应变信号检测系统设计与实现

文/祝伟

检测方法是有相应的材料力学提供微应变测信号来根据常规的小号检测办法来进行的，所以在检测相应的材料力学相号是六，利用应变的测量系统，针对不同的微应信号所提供的特征来制定不同的设计方案。本篇文章所要研究的课题是在微应信号检测的一些基础上，要得到一些监测理论，并且基于这些微应变量来进行相应的信号处理和数据采集，不断地实现微应信号的检测，并且要利用新型的监测系统来将微应信号所提供的一些信号特征来进行数据采集。

1 问题的提出

1.1 系统设计原理

当相应的试件加上负荷时，一定要先将系统设计原理在所有的工作人员面前解释清楚。要让所有的操作人员理解系统设计的主要原理。如果我们想看到相应负荷产生的现象，就可以在试件上贴上一个应变片，如果应变片再加上负荷的时候产生了微应的信号，这样就可以通过电桥将发生形变的应变片已转换成电压的形式来输出。因为加载在试件上的荷载是比较小的，所以我们将它贴在试件上，所产生相应的形变也是很小的，这样将相应的形变转化为电压时，输出的电压值也是非常小的，所以我们的目的就是要将这个微应的信号进行牵制，然后放大，不断地放大的信号。最终要经过相应的信号调理，再经过转化，最后才能将数据采集，并且在软件系统中如果要想将相应的材料，力学原理应用在一些数值计算等处理方面，首先就要将相应的信号调理系统转化为两部分：第一个部分就是电路，第二个部分就是相应的系统软件。

1.2 微应应变信号的相应调理原理

我们在研究微应的应变信号过程中，要将它的幅度变大。这样才能够有效的利于相应的软件系统对采集的数据进行计算和处理。但是我们在信号的采集过程中，首要的目的并不是那么容易达到的，因为信号它本身就埋藏在各种声音当中，包括一些声音，极大的噪音，在检测过程中要通过相应的检测系统，将这些多余的噪声过滤出去。这种目的就要通过具有信号监测特征的一些监测系统，将信号还原才能够有效的记录信号所带出的一些数据，这个过程就需要信号调质，核减掉这两个过程，利用这两个方法可以有效的解决在一些微应信号检测过程中出现的问题。在一般的情况下，我们所检测到的微应信号频率是非常低的，这样不利于检测一些本身就处于非常多的噪声当中的信号，所以在实际的检测过程中，一个正选或者是包括方波信号的一些信号源，如果我们要将它赋予某个特征作为参考的信号，这样就可以大幅度地采取一些标志的方式来捕获信号。如果信号调质，这两个信号并没有获得相应的信号处理，这样就不利于信号的捕获，我们将利用相应的调理原理来将我们所需要的信号来捕获，所以我们提出的第二个问题就是微应信号的道理，原理如何应用在信号的捕获过程中。

1.3 微应的信号应变调理

根据上述文章的分析，我们基本可以确立一个处理方案来应对应变信号的捕获。第一点我们要完成信号的调试方法。第二点要根据我们所有检测的备车信号的特点，以及它在检测过程中所发出的一些特征，来选择我们相应的捕获信号的方式。第三点我们应该在信号能够解调时来对被测信号的频率和它所具有的相位来进行检测，从而我们可以根据这些特征来检测对于我们来说有用的信号，为了消除我们所检测的信号在捕获过程中所带来一些其它无用限号的影响，我们通过在检测过程中安装一个过滤器来调制信号过程中的一些干扰信号。所以我们提出的第三个问题就是如何在检测过程中安装了一个过滤器，并且要让过滤器过滤出在检测信号的过程中，将所有的无用信号的过滤。

2 方案的选择

参考信号的选取：

在我们监测信号的过程中，我们一定要根据一个相应的参考信号来确定一个微应信号是否为我们所需要的信号。所以参考信号的确立与获取是我们捕获信号的过程中非常关键的一部分，参考信号可以是利用正弦波，从上面的分析，我们可以得到相敏检波器，它的输出信号是可以满足我们对于参考信号幅度的要求的，为了保证在检测信号的过程中输出的信号是有一定的高精准度的，所以我们必须保证参考信号，它的幅度是比输出信号更高一级的精度。在检测过程中，或者是在实际应用中，可能会出现一些监测方面的模拟乘法的器件还存在一定的非线性情况。所以我们除了要输出一些主要成分之外，可能还含有一些噪声的信号，由于造成的信号在捕获过程中，它的信号是比较强的所以我们应该利用相应的噪声坪方向的直流分校来免除这个输出所带来的误差。为了减少这些无用的信号所对于我们监测过程中带来的影响，我们最好还是采用一些带有正弦信号的波来作为我们的参考信号，但是要求这个具有正弦信号的周期为一比一，也就是说它所占的比例必须为50%，才可以满足我们对检测信号的标准要求。另外我们同样也研究了其他方案，对于参考信号选取的影响。还有一种就是对于参考信号的选取，与我们半篇文章所研究的利用正弦波的选取方法稍微有些不同，它的输出信号是根据参考信号所提供的数据来完成选取的。这种方法不能保证在检测信号的过程中，信号的精准度以及参考信号的精准度等等。所以我们除了要研究一些数据和输出的主要成分之外，再造声的伴随当中，这种信号的应用方法不是很占有优势的，所以我们还需要继续的利用相敏检波器的方法来进行参考信号的选取。

3 系统的硬件设计

3.1 系统的实现

这种方法是根据实验室中原有的测量应变的一个体系来完成的，通过对于数据的手动记录和相应的人力操作来取得，针对以上缺点，我们建立了先导系统模型，只需要在信号调理的前提下，基于新的系统模型，采用新型的应用技术和程序设计思想，来完成可视化的开发平台。所以在信号处理模块的当中，根据数据的精准测量，我们可以得到相应的系统模型数据。这种操作必须要通过技术人员在数据的基础上来进行计算，而获得。这种系统实现的方法主要来实现相应的信号采集和数据计算等等。采用微应的信号可以有效的检测信号中的信号和噪声所占的比例。

3.2 相敏检波

在检查的过程中，我们是需要把调幅波与上文所确立的监测信号来进行相应的信号相乘的，所得到的一些图形，要将进行再一次的搬移的。若利用到一个低过滤器中心频率为两米的一个高频部分，我们要将复现原信号的频率改为同步解调。同步阶梯好的行业就是我们利用所成的信号得出的一个图形和相应的载波信号具有的一个效率和相位。同步解调就是我们利用所乘的信号得出的一个图形和相应的载波信号具有的一个频率和相位，来进行调幅波的载波信号的过程。虽然这种调幅波它是具有一定的极端变化的，但是我们可以去除极端变化来将信号还原成同步减调的方式，来进行相敏检波的应用。所以在信号在现实我们所得到的幅值是邮政到付的一个突然的变化，在这个过程中，调幅波它的相位相当于在平时的工作中转了180度的相位变化，这种调制的方法成为抑制调幅。所以在发生这种情况这下我们必须要采用同步的检查方法来完成复原信号的极性。

4 结束语

本篇讨论了材料力学微应变信号的检测系统设计与实现，我们可以根据以上文章中提出的几种应用方案来进行选取，第一种就是向敏检波的方法，第二种是利用参考信号的选取的不同来进行数据的提取。在此基础上，要根据相应的理论设施，设计出一些应变的数据处理系统，采集这些微应的信号，并且根据这些检测系统来实现微应信号的检测。