应变遥测技术

将安装在移动机件或旋转机件上的电阻应变计或传感器发出的微弱电信号(电压的或电流的)由发射机发射，通过电磁波传输到接收站，由接收机加以放大、处理和记录，从而得出机件在受力状态下的应变、扭矩等参量的一种测量方法。应变遥测技术已广泛用于现代化的数据处理系统、工业生产流程和电站设备的控制以及生物工程等方面。其主要优点是信噪比高，耐冲击，耐振动，使用方便，可在接收站及时处理大量实验数据，并可用于各种恶劣环境，特别是在难以采用集流器和测试人员不易接近的部位，如往复运动的机件(内燃机曲轴、连杆、大型传动链条等)，处在密封壳内的高速旋转机件(涡轮压缩机的叶片、叶轮等)，以及核辐射环境下的测试和爆破试验等。对于行驶中的车辆(如火车机车、汽车、拖拉机、农业机械、工程机械等)，需要测量其动态特性和功率、扭矩等，以及许多移动机械(如桥吊、塔吊等)的测试和操作控制，都可采用遥测系统。

一般的遥测系统，由传感器、发射机、传播媒介(通常是无线电波或导线)、 接收和处理信号的设备、记录和显示装置组成。在调频－调频(FM-FM)遥测系统(图1)中，传感器将被测物理量(如应变、压力等)转换成电信号，用来调制副载波振荡器，再由输出的调频信号对射频振荡器进行调制，这样经过两次调制的信号，再由天线以电磁波方式发射出去。接收机经天线收到信号后，也须经过两次解调，才能恢复成原模拟量，然后接入记录器和显示装置。对于一些旋转机件的物理量测量，通常是在发射天线和接收天线之间采取电容耦合的近程传输方式。

通常一个遥测系统需要处理多路信息。将多路信息混合成一个组合信号，并通过一条线路传输出去的方式，称为多路传输。它主要有频率分割多路传输(简称频分制)和时间分割多路传输(简称时分制)两种方式。在频分制中，通道是按照不同的中心频率划分的，即每个通道有一个中心频率，并占据在这个频率附近的一定的频率带宽，信息以模拟量调制形式进行连续传送。在时分制中，通道是按时间顺序划分的，即由转换开关对所要测量的多路模拟量按时间顺序轮流取样，再将取样电平转换成脉冲量进行传送。取样电平对脉冲信号的调制，有以下几种方式(图2)：①脉幅调制，脉冲幅度与模拟信号成比例变化。②脉宽调制，脉冲的幅值不变，而脉冲的宽度和模拟信号成比例变化。③脉位调制，脉冲的幅度、宽度不变，有信号时的脉冲位置与无信号时的基准位置之间的间隔和模拟信号成比例地错开。④脉码调制(PCM)，系将模拟信号转换成二进制数字编码的脉冲信号。

从遥测系统获得的数据可以进行实时在线处理，也可以用各种形式的记录器记录下来，转换成相应的编码，便于和计算机联用，进行数据处理。