这篇PPT教案主要介绍了关于电气工程中阻抗匹配和输出平衡的概念,以及相敏检波的应用。内容涉及差动变压器的原理和其在检测位移方面的应用。
讲解了如何实现输出平衡便于阻抗匹配。在电路中,当衔铁位于中间位置时,位移x(t)为0,此时传感器的输出电压U1等于0,只有U2起作用。电路设计使得在正半周和负半周时,通过RL的电流i0始终为0,这表明电路实现了平衡状态,对于负载RL来说,没有电压输出,从而实现了阻抗匹配。
接着,PPT通过正半周和负半周的情况分析了电流i1和i2的关系。在正半周,因为u1等于u2,所以i3等于i4,流经RL的电流i0为0。而在负半周,同样由于i1等于i2,流经RL的电流i0仍为0。这种设计确保了在不同电压相位下,电流的平衡状态,有利于保持系统的稳定性和提高信号传输质量。
随后,PPT进一步阐述了衔铁在零位以上或以下时的情况。当衔铁向上或向下移动,导致位移x(t)不为0时,U1和U2同频同相或同频反相,这会导致流经RL的电流i0不再为0,从而在负载上产生正向或负向的电压输出。根据衔铁位移的方向,电路可以判断出位移的方向,体现了差动变压器的位移检测能力。
PPT还提到了相敏检波的概念。相敏检波是一种利用信号相位信息来提取调制信号的方法。在U1和U2相位相同的情况下,经过相敏检波后,正位移将输出正电压,负位移输出负电压。这种检波方式可以消除残余电压,使差动变压器的输出特性曲线变得更加理想,即只保留与位移相关的电压变化。
PPT展示了不同阶段的电压波形,包括差动变压器的激磁电压波形、输出电压波形,以及经过相敏检波后的解调电压波形和最终的输出电压波形,帮助理解整个系统的工作过程。
总结来说,这个PPT详细介绍了通过电路设计实现输出平衡和阻抗匹配的技术,以及利用差动变压器和相敏检波器进行位移检测的原理,这些都是电气工程中重要的基础概念和技术。