如果需要测量200Hz的信号 可控硅pwm信号示波器带宽的带宽需要多少赫兹

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-09-27 14:13 标签： 可控硅pwm信号示波器带宽

有一个测量位置变化的位置传感器我用万用表电压档测量传感器的输出信号，结果显示的是模拟量信号即位置和信号输出大小呈线性关系。但是我用可控硅pwm信号示波器带宽（Picoscope 4227）测量传感器的输出信号，显示的却是PWM信号（脉宽调制）即位置不同，输出PWM信号的占空比不同

现在可以确定，我的传感器輸出信号是PWM信号PWM信号需要输入到控制器I/O中，但是控制器I/O口不具备直接采集PWM信号的功能

设计个电路，将PWM信号转化为模拟量信号然后将轉换后的模拟量信号输入到控制器模拟量I/O口。

1. 二阶压控有源低通滤波电路

设计一个深度滤波电路。滤波电路图为：

滤波电路后端是一个運算放大器放大倍数公式：A=1+Rf/R1。我不希望电压被放大所以我选择A=1.1。又因为R1//Rf=2R（R1Rf两者并联的值等于R串联值），最终：Rf=220欧R1=2.2k，R=1k

2. 积分电路（無源滤波电路）

低通滤波电路前面是一个二级积分电路（将两个电容都接地），R=1KC=10uf。下图是一级积分电路设计的积分电路是将两个下图電路串联构成二级积分积分：

为验证电路效果进行的测试,我使用的设备是PicoScope4227，由于该设备最大只能生成正负1V的电压信号就生成了幅值为1V（低电平0V，高电平1V）,频率为200HZ的PWM信号作为积分电路的输入信号各种效果图如下：

2、可控硅pwm信号示波器带宽从二阶滤波电路输入端采集信号，波形如下发现该号波形与上图的波形相比已经发生了变化。      

3.可控硅pwm信号示波器带宽从一阶滤波电路输出端中采集到的信号波形即滤波電路从左往右数，第一个电阻与第一个电容交点的输出波形：

    3、滤波器从二阶滤波电路输出端采集到的信号波形即最终输出信号波形

5、朂终输出波形的参数：

1：为什么万用表电压档测量传感器输出信号，结果是模拟量信号而可控硅pwm信号示波器带宽看到的是PWM信号？我该相信哪个结果

答：这个问题牵涉到测量输入口的分辨率问题。万用表输入口的分辨率低（通过此例看低于200HZ）而可控硅pwm信号示波器带宽输叺口的分辨率高，可达几千甚至几兆赫兹频率，所以输出的结果不同我们要相信可控硅pwm信号示波器带宽显示的结果。我理解PWM信号本质還是希望达到模拟量的效果只是表现形式不同。

答：在低通滤波电路中有个频率公式f=1/(2π*RC)， 它计算的是低通截止频率（-3dB）而在积分电蕗中，有个公式T=RC 这个 T 是指电容充放电需要的时间。选取 T 时根据一般经验公式，T>10 * T'(T'表示信号周期)

在本例的积分电路中，RC=10ms只有两倍的信號周期，但是通过测试信号效果还是比较理想的。如果将更多的积分电路串联效果会更好。

3：PWM 信号被控制器采集还有其他方案吗

答：方案一：将PWM信号倍频，就是提高PWM信号的频率但是占空比不变化。PWM倍频后的频率大于控制器I/O的分辨率就可以被控制器默认为做模拟量，从而可以输入到模拟量I/O

方案二：通过软件办法计算PWM的占空比。在控制器中编写程序首先定时，测量这段时间内PWM信号中高电平的时间从而计算出占空比。

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