测控电路复习重点-张国雄第三版
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红色字体是必须要掌握的时间来不及可以先看一、1.测控电路的主要要求:精度高、响应快、可靠性与经济性、转换灵活(填空选择)2.测控电路的组成(概念、流程框图等看课件)3.测量电路的组成模拟式与数字式AB卷4.开闭环控制流程图(重点)二、1.二极管三极管原理特性了解2.放大电路基本要求(背全文背诵必考)①低噪声;②低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移;③高共模输入范围和高共模抑制比;④一定的放大倍数和稳定的增益;⑤线性好;⑥输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配;⑦足够的带宽和转换速率。
反相电路同相电路差动放大(有能力同学背原理图及特点)无时间也可以直接记结论3.高共模抑制比放大电路(必考全文背诵)CMRR公式必考考点可能分散在AB卷推导过程都很重要电路组成要看懂原理自动凋零放大电路各部分组成名称两个周期调零原理(不懂原理就背)5.电荷放大电路原理公式不懂原理就背公式截止频率Uo公式等找到规律很好记6.隔离电路好像没考7.失调电压调整外部内部二选一8.转换速率SR=u/t以及最大变换率(考了填空或者填空好像)9.转折频率10.写出三种噪声类型答:(热噪声、低频噪声、散弹噪声)其他略过不考11.基本加法电路、减法电路要看得出来背结构组成和计算公式12.对数指数我记得是没考了解吧知道长什么样就可以13.基本积分运算电路(重点要考的)电路结构+公式14.PID运算电路(重点要考的大题!!)我们当时考了并联PID电路公式推导这个图很复杂很难看不懂背也要背下来每一部分原理组成(非常重要)一定要弄明白(并联简单一点串联PID难一点求稳的话就都看明白原理自己会推导最好!)15.绝对值运算电路也就是半波整流和全波整理(重点考点)16.峰值、最值、平均值运算电路等了解即可三、1.调制信号、解调信号、载波信号、已调信号定义正弦信号三个特点:幅值、频率、相位(选择填空)2.调幅信号原理:用调制信号x去控制高频载波信号的幅值。
第五章 信号运算电路5-1图5-37中所示的电路称为放大极性系数电路,试推导出其输出电压U o 与输入电压U i 的关系表达式。
输出电压U o 与输入电压U i 的关系表达式为:()i o 2U n nq U -=5-2试画出一个能实现()()5i 2i 1i 5i 2i 1i o 5151U U U U U U U '++'+'-+++=的加减混合运算电路。
该加减混合运算电路如图X5-1所示。
5-3 在粗糙度的标准中,平均波长a λ定义为a a a /π2∆=R λ,现有代表a R 和a ∆的电压信号a a ∆U U R ,,试设计一电路,使其输出电压代表平均波长a λ。
图X5-1图5-37 第五章题1图U o为了获得平均波长λa , 需将R a 乘以2π再除以Δa ,为实现这一运算采用N 1、N 3、N 4三个对数运算电路,其输入分别为代表2π、R a 和Δa 的电压U 2π、U R a 和U Δa 。
U A 等于T 1和T 3的-U be 之和,它与)2ln(ln 2ln a a R R ππ-=--成正比,U B 与-ln Δa 成正比。
N 2是指数电路,T 2的-U be 等于U B -U A ,它与aR a∆π2ln 成正比,流经T 2的I a 与aR a∆π2成正比,从而T 2输出与λa 成正比的电压。
5-4 图5-38中所示是利用乘法器和运算放大器组成的功率测量电路。
设t U u ωsin 2i =,)sin(2L ϕω-=t I i ,L i Z R <<,Z L 是负载,i R 3和i L 相比可以忽略,试写出u o 和u i 、i L 的关系式,并证明当u o 经过RC 滤波器)/π2(ω>>RC 后,其平均值U o 代表有功功率。
a5-5如何用乘法器构成立方运算电路?5-6图5-14 a 所示的积分电路中,积分电容C =1μF ,τ =100ms ,若放大器的U 0s =2mV ,要求输入偏置电流I b 对积分器的影响不超过U 0s 影响,试选择运算放大器的I b 。
第三章信号调制解调电路3-1什么是信号调制?在测控系统中为什么要采用信号调制?什么是解调?在测控系统中常用的调制方法有哪几种?在精密测量中,进入测量电路的除了传感器输出的测量信号外,还往往有各种噪声。
而传感器的输出信号一般又很微弱,将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测量电路的一项重要任务。
为了便于区别信号与噪声,往往给测量信号赋以一定特征,这就是调制的主要功用。
调制就是用一个信号(称为调制信号)去控制另一作为载体的信号(称为载波信号),让后者的某一特征参数按前者变化。
在将测量信号调制,并将它和噪声分离,放大等处理后,还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号,这一过程称为解调。
在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。
一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数,可以对这三个参数进行调制,分别称为调幅、调频和调相。
也可以用脉冲信号作载波信号。
可以对脉冲信号的不同特征参数作调制,最常用的是对脉冲的宽度进行调制,称为脉冲调宽。
3-2什么是调制信号?什么是载波信号?什么是已调信号?调制是给测量信号赋以一定特征,这个特征由作为载体的信号提供。
常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体,这个载体称为载波信号。
用需要传输的信号去改变载波信号的某一参数,如幅值、频率、相位。
这个用来改变载波信号的某一参数的信号称调制信号。
在测控系统中需传输的是测量信号,通常就用测量信号作调制信号。
经过调制的载波信号叫已调信号。
3-3什么是调幅?请写出调幅信号的数学表达式,并画出它的波形。
调幅就是用调制信号x 去控制高频载波信号的幅值。
常用的是线性调幅,即让调幅信号的幅值按调制信号x 线性函数变化。
调幅信号s u 的一般表达式可写为:tmx U u c m s cos )(ω+=式中c ω──载波信号的角频率;m U ──调幅信号中载波信号的幅度;m ──调制度。
图X3-1绘出了这种调幅信号的波形。
课后答案网 ww w.kh da w .c o m图X3-1双边带调幅信号a)调制信号b)载波信号c)双边带调幅信号3-4什么是调频?请写出调频信号的数学表达式,并画出它的波形。
第一章绪论1、测控系统主要由传感器(测量装置)、测量控制电路(测控电路)、执行机构组成2、测控电路的主要要求:精、快、灵、可靠3、测控电路的特点:精度高、动态性能好、高的识别和分析能力、可靠性高、经济性好4、为了提高信号的抗干扰能力,往往需要对信号进行调制。
在紧密测量中希望从信号一形成就成为已调制信号,因此常在传感器中进行调制。
5用电感传感器测量工件轮廓形状时—这是一个幅值按被测轮廓调制的已调制信号---称为调幅信号6、用应变片测量梁的变形,并将应变片接入交流电桥。
这时电桥的输出也是调幅信号,载波信号的频率为电桥供电频率,电桥输出信号的幅值为应变片的变形所调制。
7、采用光栅、激光干涉法等测量位移时时传感器的输出为增量码信号。
8、增量码信号是一种反映过程的信号,或者说是一种反映变化增量的信号。
它与被测对象的状态并无一一对应的关系。
9、绝对码信号是一种与状态相对应的信号。
10、开关信号可视为绝对码信号的特例,当绝对码信号只有一位编码时,就成了开关信号。
开关信号只有0和1两个状态。
11、控制方式可分为开环控制与闭环控制。
12、闭环控制的特点:它的主要特点是用传感器直接测量输出量,将它反馈到输入端与设定电路的输出相比较,当发现他们之间有差异时,进行调节补充:1、信息时代的标志——高性能计算机的发展,速度和容量为其主要标志2、影响测控电路精度的主要因素有哪些?其中那几个因素是最基本的?(1)、噪声与干扰★(2)、失调与漂移,主要是温漂★(3)、线性度与保真度(4)、输入与输出阻抗的影响第二章信号放大电路1、输入失调电压u0s:对于理想运算放大器,输入电压为零,输出电压也必然为零。
然而,实际运算放大器中,前置级的差动放大器并不一定完全对称,必须在输入端加上某一直流电压后才能使输出为零,这一直流电压称之。
2、零点漂移:失调电压随时间和温度而变化,即零点在变动,称之3、输出失调电压u0=(1+R2/R1)u0s4、输出端产生的失调电压u02=-R2I b1+(1+R2/R1)R3I b2若取R3=R1//R2,则u02=R2(I b2-I b1)=R2I0s I0s称为输入失调电流5、绝大部分的运算放大器都是用于反馈状态6、由于运算放大器通常使用在负反馈状态,本来就有1800的相位差,再加上外接和内部电路的RC网络,有可能出现3600的相位差,使电路振荡。