應變遙測技術

將安裝在移動機件或旋轉機件上的電阻應變計或感測器發出的微弱電信號（電壓的或電流的）由發射機發射，通過電磁波傳輸到接收站，由接收機加以放大、處理和記錄，從而得出機件在受力狀態下的應變、扭矩等參量的一種測量方法。

基本介紹

• 中文名：應變遙測技術
• 外文名：telemetryfor strain measurement

套用

應變遙測技術已廣泛用於現代化的數據處理系統、工業生產流程和電站設備的控制以及生物工程等方面。對於行駛中的車輛（如火車機車、汽車、拖拉機、農業機械、工程機械等），需要測量其動態特性和功率、扭矩等，以及許多移動機械（如橋吊、塔吊等）的測試和操作控制，都可採用遙測系統。

優點

信噪比高，耐衝擊，耐振動，使用方便，可在接收站及時處理大量實驗數據，並可用於各種惡劣環境，特別是在難以採用集流器和測試人員不易接近的部位，如往復運動的機件（內燃機曲軸、連桿、大型傳動鏈條等），處在密封殼內的高速旋轉機件（渦輪壓縮機的葉片、葉輪等），以及核輻射環境下的測試和爆破試驗等。

構成

一般的遙測系統，由感測器、發射機、傳播媒介（通常是無線電波或導線）、接收和處理信號的設備、記錄和顯示裝置組成。

工作原理

在調頻-調頻（FM-FM）遙測系統（圖1）中，感測器將被測物理量（如應變、壓力等）轉換成電信號，用來調製副載波振盪器，再由輸出的調頻信號對射頻振盪器進行調製，這樣經過兩次調製的信號，再由天線以電磁波方式發射出去。接收機經天線收到信號後，也須經過兩次解調，才能恢復成原模擬量，然後接入記錄器和顯示裝置。對於一些旋轉機件的物理量測量，通常是在發射天線和接收天線之間採取電容耦合的近程傳輸方式。

圖1 調頻－調頻遙測系統方框圖

多路傳輸

通常一個遙測系統需要處理多路信息。將多路信息混合成一個組合信號，並通過一條線路傳輸出去的方式，稱為多路傳輸。它主要有頻率分割多路傳輸（簡稱頻分制）和時間分割多路傳輸（簡稱時分制）兩種方式。在頻分制中，通道是按照不同的中心頻率劃分的，即每個通道有一個中心頻率，並占據在這個頻率附近的一定的頻率頻寬，信息以模擬量調製形式進行連續傳送。在時分制中，通道是按時間順序劃分的，即由轉換開關對所要測量的多路模擬量按時間順序輪流取樣，再將取樣電平轉換成脈衝量進行傳送。

取樣電平對脈衝信號的調製

取樣電平對脈衝信號的調製有以下幾種方式（圖2）：①脈幅調製，脈衝幅度與模擬信號成比例變化。②脈寬調製，脈衝的幅值不變，而脈衝的寬度和模擬信號成比例變化。③脈位調製，脈衝的幅度、寬度不變，有信號時的脈衝位置與無信號時的基準位置之間的間隔和模擬信號成比例地錯開。④脈碼調製（PCM），系將模擬信號轉換成二進制數字編碼的脈衝信號。

圖2 脈衝信號調製方式

數據處理

從遙測系統獲得的數據可以進行實時線上處理，也可以用各種形式的記錄器記錄下來，轉換成相應的編碼，便於和計算機聯用，進行數據處理。