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调制与解调技术
调制与解调在工程上有着广泛的应用。例如,在测量过程中,常常会碰到如力、位移等一些变化缓慢的量,经传感器变换后所得的信号也是一些低频的电信号。如果直接采取直流放大常会带来零漂和级间耦合等问题,造成信号的失真。因此,常常设法先将这些低频信号通过调制的手段变成高频信号,然后再采取简单的交流放大器进行放大,从而可避免前述直流放大中所遇到的问题。对该放大的已调制信号再采取解调的手段便可最终获取原来的缓变被测量。又如在无线电技术中,为了防止所发射的信号(如各电台发射的无线电信号)间的相互串扰,常常要将发送的声频信号的频率移到各自被分配的高频、超高频频段上进行传输与接收,其中同样要使用调制与解调技术。调制与解调是一对信号变换过程,在工程上常常结合在一起使用。
所谓调制是指利用某种信号来控制或改变高频振荡信号的某个参数(幅值、频率或相位)的过程。当被控制的量是高频振荡信号的幅值时,称为幅值调制或调幅;当被控制的量为高频振荡信号的频率时,称为频率调制或调频:而当被控制的量为高频振荡信号的相位时,则称为相位调制或调相。在调制技术中,将控制高频振荡的低频信号称为调制波,载送低频信号的高频振荡信号称为载波,而将经过调制过程所得的高频振荡波称为已调制波。根据被控制参数(如幅值、频率)的不同则分别有调幅波、调频波等不同的称谓。从时域上讲,调制过程即是使载波的某一参量随调制波的变化而变化,而从频域上讲,调制过程则是一个移频的过程。
主要特性:
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>>输 入：输入电位器或电阻信号：0-50Ω/0-100Ω/0-200Ω/ 0-500Ω/0-1KΩ/0-2KΩ/0-5KΩ/0-10KΩ |
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>>输出信号：输出标准电压信号：0-5V/0-10V/1-5V/0-±5V/0-±10V 或输出标准电流信号：0-10mA/0-20mA/4-20mA |
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>>辅助电源：5V、9V、12V、15V或24V直流单电源供电 |
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>>工业级温度范围: - 45 ~ + 85 ℃ |
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>>精度等级：0.1，0.2级 |
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>>隔离耐压：2500VDC(1mA,60S)，输入/输出/电源 三隔离 |
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>>安装方式：DIN35导轨安装 |
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>>外形尺寸：79x69.5x25mm |
电子尺信号变送器产品主要用于0-5K，0-10K等位移或角度传感器信号的隔离与变送 (传感器需用户自己配)，在工业上主要用于信号的隔离与变送。该变送器输入采用恒压驱动，适用于3线传感器。如果是2线传感器，也可以按要求定制成恒流驱动方式。输入、输出和辅助电源之间是完全隔离（三隔离），可以承受2500VDC的隔离耐压。产品采用DIN35国际标准导轨安装方式，体积小、精度高，性能稳定、性价比高，可以广泛应用在石油、化工、电力、仪器仪表和工业控制等行业。 该系列电子尺信号隔离放大器使用非常方便，仅需接好线，即可实现位移信号的隔离变送。
典型应用:
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>>位移测量，角度测量 |
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>>电位计，电子尺信号的隔离变送 |
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>>电阻阻值的测量变送
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产品选型:
DIN11-IRT-R□-P□-V/A□
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输入 代码 供电 代码 输出 代码 输出 代码 |
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0-50Ω R1 24VDC P1 0-20mA A3 0-5V V1 |
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0-100Ω R2 12VDC P2 4-20mA A4 0-10V V2 |
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0-200Ω R3 5VDC P3 0-±20mA A6 0-±5V V4 |
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0-500Ω R4 15VDC P4 用户自定义 Au 1-5V V6 |
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0-1KΩ R5 0-±10V V7 |
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0-2KΩ R6 用户自定义 Vu |
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0-5KΩ R7 |
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0-10KΩ R8 |
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用户自定义 Ru
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选型举例1： 输入：0-5KΩ 供电电压：24V 输出：4-20mA
型号： DIN11-IRT-R7-P1-A4
选型举例2： 输入：0-10KΩ 供电电压：12V 输出：0-5V
型号： DIN11-IRT-R8-P2-V1
通用参数：
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精 度 ------- 0.2% |
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输 入 ------- 电子尺、电位计、位移传感器、角度传感器、电位器、电阻等 |
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输 出 ------- 标准的电压或电流信号。也可由用户自定义。 |
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响应时间 ------- < 10mS |
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辅助电源 ------- DC5V、9V、12V、15V、24V |
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功 率 ------- < 1W |
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温度漂移 ------- 50ppm/℃（典型值） |
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负载能力 ------- 电压输出：≥ 2 kΩ 电流输出：≤ 450Ω |
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隔 离 ------- 信号输入/输出/辅助电源 三隔离 |
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隔离电压 ------- 2500VDC，1分钟，漏电流 1mA |
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耐冲击电压------- 3KV， 1.2/50us(峰值) |
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工作温度 ------- -40 ~ +85℃ |
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存储温度 ------- -45 ~ +80℃ |
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工作湿度 ------- 10 ~ 90% (无凝露) |
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存储湿度 ------- 10 ~ 95% (无凝露)
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产品接线图：
引脚定义：
|
Pin |
引脚功能 |
Pin |
引脚功能 |
||
|
1 |
Vcc |
辅助电源正端 |
7 |
IN+ |
电位器中心抽头 |
|
2 |
NC |
空脚 |
8 |
IN- |
电位器地线 |
|
3 |
GND |
辅助电源负端 |
9 |
NC |
空脚 |
|
4 |
Out+ |
输出信号正端 |
10 |
VREF |
电位器基准电源线 |
|
5 |
Out- |
输出信号负端 |
11 |
NC |
空脚 |
|
6 |
NC |
空脚 |
12 |
NC |
空脚 |
注：
1、 如果输出信号大小与位移或角度相反，则将8脚和10脚连接的线交换。
2、 如果是两线传感器，则需要定制为恒流驱动，接线就直接连接到7脚和8脚。
解调则是从已调制波信号中恢复出原有低频调制信号的过程。
一般来说,调制一个载波信号幅值的信号可能具有任何形式:正、余弦信号、一般周期信号、瞬态信号、随机信号等,而载波信号也可具有不同的形式,如正弦信号、方波信号等。也可以用脉冲信号作为载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数进行调制,最常用的是对脉冲的宽度进行调制,称为脉冲调宽。为便于叙述和理解,本章将着重介绍常用的以正(余)弦波、脉冲波为载波信号的调制与解调。