信号发生器的实际应用

信号发生器的实际应用

严增男李万青何永亮荣辉

严增男李万青何永亮荣辉沈阳铸造研究所110022

摘要信号发生器产生多种信号，用于校验数值、模拟数值、排除故障、检验程序等，应用举例论证信号发生器应用于实际现场。

关键词信号源占空比滤波器振荡器

一、概述

信号发生器在实际应用中很广泛，信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。能够产生多种波形的信号发生器，如产生三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的信号发生器称为函数信号发生器

信号发生器也称信号源，是用来产生振荡信号的一种仪器，为使用者提供需要的稳定、可信的参考信号，并且信号的特征参数完全可控。所谓可控信号特征，主要是指输出信号的频率、幅度、波形、占空比、调制形式等参数都可以人为地控制设定。随着科技的发展，实际应用到的信号形式越来越多，越来越复杂，频率也越来越高，所以信号发生器的种类也越来越多，同时信号发生器的电路结构形式也不断向着智能化、软件化、可编程化发展。

信号发生器所产生的信号在电路中常常用来代替前端电路的实际信号，为后端电路提供一个理想信号。由于信号源信号的特征参数均可人为设定，所以可以方便地模拟各种情况下不同特性的信号，对于产品研发和电路实验特别有用。在电路测试中，我们可以通过测量、对比输入和输出信号，来判断信号处理电路的功能和特性是否达到设计要求。

二、信号发生器的特点

1、输出信号的频率精度可以达到作为发生器参考信号使用的晶体控制振荡器的水平。

2、高的分辨率、高精度。

3、可以同时输出多路信号。

三、信号发生器的应用举例

（一）用信号发生器测量电子电路的通道故障

信号发生器可以用来查找通道故障。其基本原理是：由前级往后级，逐一测量接收通路中每一级放大和滤波器，找出哪一级放大电路没有达到设计应有的放大量或者哪一级滤波电路衰减过大。信号发生器在此扮演的是标准信号源的角色。信号源在输入端输入一个已知幅度的信号，然后通过超电压表或者频率足够高的示波器，从输入端口逐级测量增益情况，找出增益异常的单元，再进一步细查，最后确诊存在故障的零部件。

（二）用信号发生器测量电子电路的灵敏度

信号发生器发出与电子电路相同模式的信号，然后逐渐减小输出信号的幅度（强度），同时通过监测输出的水平。当电子电路输出有效信号与噪声的比例劣化到一定程度时(一般灵敏度测试信噪比标准S/N=12dB)，信号发生器输出的电平数值就等于所测电子电路的灵敏度。在此测试中，信号发生器模拟了信号，而且模拟的信号强度是可以人为控制调节的。

（三）用信号发生器作为标准信号源

信号发生器发出4-20mA、0-5V的可调可控制的信号，作为一次信号为后端电路提供标准信号，应用于代替前端压力、流量、温度、液位、电流、电压信号来调试后端线路或程序是否正确无误，可以连接PLC、仪表、及专用设备。具体实例连线图如图1,

图1信号发生器的信号连接与PLC模块图

信号发生器通道1输出一个4-20mA的信号代表氧气温度,信号发生器通道2输出一个0-5V的信号代表氧气压力,信号发生器通道3输出一个4-20mA的信号代表氧气流量,这三个信号同时输入到7KF02模拟量模块，通过7KF02采集进去相应的信号值，经过气态方程进行运算，根据生产工艺要求控制执行机构动作。这三个值通过信号发生器上的电位器进行任意调节，7KF02可以随时采集信号发生器送进来的值，从而信号发生器提供的信号能够检验程序是否正确、各通道是否能采集信号，同时把信号发生器通道1、信号发生器通道2、信号发生器通道3的信号输入控制仪表中，也可以把仪表和PLC程序采集值相对比,相互校验数值。

四、结论

经过工程现场调试的实际应用，信号发生器在实际工程中模拟现场值起到很重要的作用。信号发生器模拟信号使用方便、精度高，在现场中检测和校验数据信号是比较方便和准确的，能够判断出故障所在地。