《测控电路》分析题

测控电路习题详解第一章绪论 (2)第二章信号放大电路 (7)第四章信号分离电路 (14)第五章信号运算电路 (25)第六章信号转换电路 (29)第七章信号细分与辨向电路 (34)第一章绪论1-1为什么说在现代生产中提高产品质量与生产效率都离不开测量与控制技术？为了获得高质量的产品，必须要求机器按照给定的规程运行。

例如，为了加工出所需尺寸、形状的高精度零件，机床的刀架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。

为了炼出所需规格的钢材，除了严格按配方配料外，还必须严格控制炉温、送风、冶炼时间等运行规程。

为了做到这些，必须对机器的运行状态进行精确检测，当发现它偏离规定要求，或有偏离规定要求的倾向时，控制它，使它按规定的要求运行。

为了保证产品质量，除了对生产过程的检测与控制外，还必须对产品进行检测。

这一方面是为了把好产品质量关，另一方面也是为了检测机器与生产过程的模型是否准确，是否在按正确的模型对机器与生产过程进行控制，进一步完善对生产过程的控制。

生产效率一方面与机器的运行速度有关，另一方面取决于机器或生产系统的自动化程度。

为了使机器能在高速下可靠运行，必须要求机器本身的质量高，其控制系统性能优异。

要做到这两点，还是离不开测量与控制。

产品的质量离不开测量与控制，生产自动化同样一点也离不开测量与控制。

特别是当今时代的自动化已不是本世纪初主要靠凸轮、机械机构实现的刚性自动化，而是以电子、计算机技术为核心的柔性自动化、自适应控制与智能化。

越是柔性的系统就越需要检测。

没有检测，机器和生产系统就不可能按正确的规程自动运行。

自适应控制就是要使机器和系统能自动地去适应变化了的内外部环境与条件，按最佳的方案运行，这里首先需要的是对外部环境条件的检测，检测是控制的基础。

智能化是能在复杂的、变化的环境条件下自行决策的自动化，决策的基础是对内部因素和外部环境条件的掌握，它同样离不开检测。

1-2试从你熟悉的几个例子说明测量与控制技术在生产、生活与各种工作中的广泛应用。

第五章 信号运算电路5-1推导题图5-43中各运放输出电压，假设各运放均为理想运放。

(a)该电路为同相比例电路，故输出为：()0.36V V 3.02.01o =⨯+=U(b)该电路为反相比例放大电路，于是输出为：V 15.03.021105i o -=⨯-=-=U U(c)设第一级运放的输出为1o U ，由第一级运放电路为反相比例电路可知：()15.03.0*2/11-=-=o U 后一级电路中，由虚断虚短可知，V 5.0==+-U U ，则有：()()k U U k U U o 50/10/1o -=---于是解得：V 63.0o =U(d)设第一级运放的输出为1o U ，由第一级运放电路为同相比例电路可知：()V 45.03.010/511o =⨯+=U后一级电路中，由虚断虚短可知，V 5.0==+-U U ，则有：()()k U U k U U o 50/10/1o -=---于是解得：V 51.0o =U5-211图X5-15-3由理想放大器构成的反向求和电路如图5-44所示。

（1）推导其输入与输出间的函数关系()4321,,,u u u u f u o =；（2）如果有122R R =、134R R =、148R R =、Ω=k 101R 、Ω=k 20f R ，输入4321,,,u u u u 的范围是0到4V ，确定输出的变化范围，并画出o u 与输入的变化曲线。

（1）由运放的虚断虚短特性可知0==+-U U ，则有：fR u R u R u R u R u 044332211-=+++ 于是有：⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++-=44332211o U R R U R R U R R U R R U f f f f（2）将已知数据带入得到o U 表达式：()4321o 25.05.02i i i i U U U U U +++-=函数曲线可自行绘制。

5-4理想运放构成图5-45a 所示电路，其中Ω==k 10021R R 、uF 101=C 、uF 52=C 。

试题一答案一、选择题1．右图所示电路为自举组合电路，其输入电流i 为 A. 0 B. u i /10kΩ C. u i /20kΩD. u i /30kΩ （ C ）2．右图所示电路的输出电压为 A. )1/(δδ+=i o u u B. )1/(δδ+-=i o u uC. )1/(δδ-=i o u uD. )1/(δδ--=i o u u （ D ）3．公式202202)()(ωαωω+++=S S S K S H P 为 A. 二阶有源低通滤波器的传递函数 B. 二阶有源高通滤波器的传递函数 C. 二阶有源带通滤波器的传递函数D. 二阶有源带阻滤波器的传递函数 （ D ）4．一个10bit 逐次逼近A/D 转换器，其满量程电压为10V , 若模拟输入电压V 1=i u ,其数字输出量的数值为A. 0001100101B. 0001100110C. 0001000110D. 0001010101( B )u i5．在相位跟踪细分电路中，相位基准A. 既是反馈环节，又是细分机构，分频数等于细分数B. 是反馈环节，但不是细分机构C. 是细分机构，且分频数等于细分数，但不是反馈环节D. 既是反馈环节，又是细分机构，细分数是分频数的2倍( A ) 6．右图是晶体管三相桥式逆变器，对其特点的叙述哪一个是不正确的A. 每一相上桥臂晶体管与下桥臂晶体管各导通1200B. 上、下桥臂晶体管导通状态互相间隔600C. 各相之间相位差为1200D. 换流只能在上下桥臂间进行（ D ）7．在PWM功率转换电路中，有制动工作状态和不可逆的意思是A. 电路不能提供电动机电枢的反相电流和反相电压B. 电路能提供电动机电枢的反相电流但不能提供反相电压C. 电路不能提供电动机电枢的反相电流但能提供反向电压D. 电路既能提供电动机电枢的反相电流又能提供反相电压( B )8．晶闸管的关断条件是A. 阳极接低电平，阴极接高电平B. 阳极与阴极之间的电流小于其维持电流C. 阳极接低电平，阴极也接低电平D. 与阳极和阴极电压无关，仅需门极电压接低电平( B )二、简答题1．什么是隔离放大电路？画图并简述光电耦合隔离放大电路的基本工作原理。

第五章 信号运算电路5-1推导题图5-43中各运放输出电压，假设各运放均为理想运放。

(a)该电路为同相比例电路，故输出为：()0.36V V 3.02.01o =⨯+=U(b)该电路为反相比例放大电路，于是输出为：V 15.03.021105i o -=⨯-=-=U U(c)设第一级运放的输出为1o U ，由第一级运放电路为反相比例电路可知：()15.03.0*2/11-=-=o U 后一级电路中，由虚断虚短可知，V 5.0==+-U U ，则有：()()k U U k U U o 50/10/1o -=---于是解得：V 63.0o =U(d)设第一级运放的输出为1o U ，由第一级运放电路为同相比例电路可知：()V 45.03.010/511o =⨯+=U后一级电路中，由虚断虚短可知，V 5.0==+-U U ，则有：()()k U U k U U o 50/10/1o -=---于是解得：V 51.0o =U5-211图X5-15-3由理想放大器构成的反向求和电路如图5-44所示。

（1）推导其输入与输出间的函数关系()4321,,,u u u u f u o =；（2）如果有122R R =、134R R =、148R R =、Ω=k 101R 、Ω=k 20f R ，输入4321,,,u u u u 的范围是0到4V ，确定输出的变化范围，并画出o u 与输入的变化曲线。

（1）由运放的虚断虚短特性可知0==+-U U ，则有：fR u R u R u R u R u 044332211-=+++ 于是有：⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++-=44332211o U R R U R R U R R U R R U f f f f（2）将已知数据带入得到o U 表达式：()4321o 25.05.02i i i i U U U U U +++-=函数曲线可自行绘制。

5-4理想运放构成图5-45a 所示电路，其中Ω==k 10021R R 、uF 101=C 、uF 52=C 。

测控电路（第5版）第四章习题及答案第四章信号分离电路4-1简述滤波器功能，按照功能要求，滤波器可分为⼏种类型？4-2按照电路结构，常⽤的⼆阶有源滤波电路有⼏种类型？特点是什么？4-3测控系统中常⽤的滤波器特性逼近的⽅式有⼏种类型？简述这些逼近⽅式的特点。

4-4按照电路组成，滤波电路主要有⼏种类型？特点是什么？4-5滤波器特性参数主要有哪些？4-6两个特性参数完全相同的低通滤波器级联后，其3dB截⽌频率fc与原来的单个低通滤波器是否⼀致？其他特征频率是否⼀致？为什么？4-7证明⼆阶电路传递函数分母系数均为正时电路是稳定的(提⽰：极点位置均位于平⾯左半部分)4-8试确定图4-3所⽰的低通滤波器的群时延函数τ(ω)，并证明当ω<<ω0时，贝赛尔逼近1/Q (ω)最接近常数。

(提⽰：将τ(ω)展成幂级数，并略去(ω/ω0)4及更⾼次项)图4-3 题4-8图4-9如果带通滤波器可等效成低通与⾼通滤波电路的级联，那么带阻滤波器呢？试以带阻滤波器传递函数证明之。

4-10具有图4-8所⽰的通带波动为0.5dB 的五阶切⽐雪夫低通滤波器可由⼀个⼀阶基本节与两个⼆阶基本节等效级联组成。

试求两个⼆阶基本节的品质因数，并确定通带内增益相对直流增益的最⼤偏离为百分之⼏。

20l g A (ω/ω0)/d Bb)-180-90?(ω/ω0图4-8 题4-10图4-11试确定⼀个单位增益巴特沃斯低通滤波器的传递函数，要求信号在通带f ≤250Hz 内，通带增益最⼤变化量ΔK p 不超过2dB ，在阻带f >1000Hz ，衰耗不低于25dB 。

4-12⽤单⼀运放设计⼀个增益为-1，f c =273.4Hz 的三阶巴特沃斯⾼通滤波器。

4-13⼀电路结构如图4-26所⽰。

其中R 0= R 1= R 5=10 kΩ，R 2=4.7 kΩ，R 3=47 kΩ, R 4=33 kΩ，C 1=C 2=0.1µF 。

第二章信号放大电路2-1何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压，电流或电荷信号的放大电路称为测量放大电路，亦称仪用放大电路。

对其基本要求是：①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配；②一定的放大倍数和稳定的增益；③低噪声；④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移；⑤足够的带宽和转换速率（无畸变的放大瞬态信号）；⑥高输入共模范围（如达几百伏）和高共模抑制比；⑦可调的闭环增益；⑧线性好、精度高；⑨成本低。

2-2什么是高共模抑制比放大电路？应用何种场合？有抑制传感器输出共模电压（包括干扰电压）的放大电路称为高共模抑制比放大电路。

应用于要求共模抑制比大于100dB的场合，例如人体心电测量。

2-3图2-17b所示电路，N1、N2为理想运算放大器，R4=R2=R1=R3=R，试求其闭环电压放大倍数。

由图2-17b和题设可得u01 =u i1 (1+R2 /R1) = 2u i1 , u0=u i2 (1+R4 /R3 )–2u i1 R4/R3 =2u i2–2 u i1=2(u i2-u i1)，所以其闭环电压放大倍数K f=2。

2-4图2-18所示电路，N1、N2、N3工作在理想状态，R1=R2=100kΩ，R P=10kΩ，R3=R4=20kΩ，R5=R6=60kΩ，N2同相输入端接地，试求电路的差模增益？电路的共模抑制能力是否降低？为什么？由图2-18和题设可得u o = (u o2–u o1) R5 / R3 =3(u o2–u o1 ), u o1 = u i1 (1 + R1 /R p)–u i2 R1/R p=11u i1, u o2= u i2(1+R2/R p)–u i1 R2/R p=–10u i1, 即u o=3（–10u i1–11u i1）=–63u i1，因此，电路的差模增益为63。

电路的共模抑制能力将降低，因N2同相输入端接地，即u i2=0，u i1的共模电压无法与u i2的共模电压相抵消。

安徽工业大学2018-2019学年度第一学期 《测控电路》课程期末考试卷（B ）大 项 一 二 三 四 五 总 分 统分人 得 分一、填空题（每空2分，共18分）1.在实际的遥传系统中，往往需要测量和控制量很多，为了能够用一个信道传送多路信号信息，常采用_____________技术。

一种是频率法，另一种是_____________。

2.调制信号的表达式为V t m t v F C )sin sin(Ω+=ω，则m F 称作________________。

霍尔效应集成电路的输出电路常采用带负载能力较强____________________构成。

3.图示1-1中元件符号是_________________________元件。

4.图示1-2电路中，v o 值为_______________________。

（图1-1） （图1-2） （图1-3）5.继电器绕组两端并接二极管V D 如图1-3所示，其的作用是__________________。

6.如果要求一个D/A 转换器能分辨5mV 的电压，设其满量程电压为10V ，满足要求其输入端数字量需要_________数字位。

光电耦合器在电路中的作用是_____________。

二、判断题（正确的在括号内打钩，错误的打叉。

每小题1分，共8分）1.心电信号通过导线和电极加到心电图机放大器的输入端，常把导线和电极合在一起称为导联。

（ ）2.变频控制的笼式或绕线式电动机，转速)1/(600s f n -=。

（ ）3.α的倒数称为品质因数Q ，它是评价带通和带阻滤波器的频率选择的一个重要指标，有Q = ω0/∆ω =f 0/ B 。

（ ）4.光电耦合器的传输比CTR 为CTR =∆i C /∆i D ，其数值比β值大，一般只有30~80。

（ ）5.任何模数转换器（ADC ）都包含三个基本功能：采样、量化和编码。

（ ）6.在测控电路设计中应尽量提高第二级的功率增益，尽量降低第后级的噪声。

试题一答案一、选择题1． 右图所示电路为自举组合电路，其输入电流i 为 A. 0B. u i /10k ΩC. u i /20k ΩD. u i /30k Ω （ C ）2． 右图所示电路的输出电压为 A. )1/(δδ+=i o u u B. )1/(δδ+-=i o u uC. )1/(δδ-=i o u uD. )1/(δδ--=i o u u （ D ）3．公式202202)()(ωαωω+++=S S S K S H P 为 A. 二阶有源低通滤波器的传递函数 B. 二阶有源高通滤波器的传递函数 C. 二阶有源带通滤波器的传递函数D. 二阶有源带阻滤波器的传递函数 （ D ）4．一个10bit 逐次逼近A/D 转换器，其满量程电压为10V, 若模拟输入电压V 1=i u ,u i其数字输出量的数值为A. 0001100101B. 0001100110C. 0001000110D. 0001010101 ( B )5．在相位跟踪细分电路中，相位基准A. 既是反馈环节，又是细分机构，分频数等于细分数B. 是反馈环节，但不是细分机构C. 是细分机构，且分频数等于细分数，但不是反馈环节D. 既是反馈环节，又是细分机构，细分数是分频数的2倍( A ) 6．右图是晶体管三相桥式逆变器，对其特点的叙述哪一个是不正确的A. 每一相上桥臂晶体管与下桥臂晶体管各导通1200B. 上、下桥臂晶体管导通状态互相间隔600C. 各相之间相位差为1200D. 换流只能在上下桥臂间进行（ D ）7．在PWM功率转换电路中，有制动工作状态和不可逆的意思是A. 电路不能提供电动机电枢的反相电流和反相电压B. 电路能提供电动机电枢的反相电流但不能提供反相电压C. 电路不能提供电动机电枢的反相电流但能提供反向电压D. 电路既能提供电动机电枢的反相电流又能提供反相电压( B )8．晶闸管的关断条件是A. 阳极接低电平，阴极接高电平B. 阳极与阴极之间的电流小于其维持电流C. 阳极接低电平，阴极也接低电平D. 与阳极和阴极电压无关，仅需门极电压接低电平( B )二、简答题1．什么是隔离放大电路？画图并简述光电耦合隔离放大电路的基本工作原理。

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。

第一章绪论1-1为什么说在现代生产中提高产品质量与生产效率都离不开测量与控制技术？1-2为什么说科学技术的发展、高科技的发展都离不开测控技术？1-3试从你熟悉的几个例子说明测量与控制技术在生产、科学研究、生活与各种工作中的广泛应用。

1-4测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用？1-5影响测控电路精度的主要因素有哪些，而其中哪几个因素又是最基本的，需要特别注意？1-6为什么说科技发展对测控电路的可靠性提出了越来越高的要求？1-7为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节，它体现在哪些方面？1-8测量电路的输入信号类型对其电路组成有何影响？试述模拟式测量电路与增量码数字式测量电路的基本组成及各组成部分的作用。

1-9为什么要采用闭环控制系统？试述闭环控制系统的基本组成及各组成部分的作用。

第二章绪论1-10为什么说在现代生产中提高产品质量与生产效率都离不开测量与控制技术？为了保证产品质量，必须对产品进行检测，把好产品质量关。

测控的目的不仅仅是了解产品质量，更主要是提高质量的产品。

为此要求机器在测控系统控制下按照给定的规程运行。

生产效率一方面与机器的运行速度有关，另一方面取决于机器或生产系统的自动化程度。

为了使机器能在高速下可靠运行，必须要求机器本身的质量高，其控制系统性能优异。

要做到这两点，还是离不开测量与控制。

当今时代的自动化已不是20世纪初主要靠凸轮、机械机构实现的刚性自动化，而是以电子、计算机技术为核心的柔性自动化、自适应控制与智能化。

越是柔性的系统就越需要检测。

没有检测，机器和生产系统就不可能按正确的规程自动运行。

1-11为什么说科学技术的发展、高科技的发展都离不开测控技术？实践是检验真理的唯一标准，没有经过实践的检验，一些新的思想只能是假说或学说，只有经过测量等实践检验，才能将假说或学说变为科学。

许多重大发现和发明从都是测试和仪器仪表的进步开始。

哈勃望远镜对天体科学的发展，扫描隧道显微镜对纳米科技的形成，起了关键作用。

测控电路期末考试试题二〔广石化〕试题二答案一、简答题〔每题6分，共48分〕1、什么是自举电路？说明图1所示电路是如何进步放大器的输入阻抗的？答：自举电路是利用反响使电阻两端等电位，减少向输入回路索取电流，而使输入阻抗增大的一种电路。

22121R u u R u i i i io i --=-= 31R u R u o i -=∴3122R u R u o o -=i o o i u u u u 22122=⇒=∴ i i i u R R R R R u R u i 211221-=-=∴ 1221R R R R i u R i i -== 当21R R =时，输入回路阻抗无穷大，到达了进步放大器输入阻抗的目的。

2、如图2所示电路，N 1、N 2、N 3工作在理想状态，R 1=R 2=200K Ω，R P =20K Ω，R 3=R 4=10K Ω，R 5=R 6=20K Ω，试求该电路的差模增益。

u i解：R o i P i i i o I R u u R u u R u u =-=-=-11112222 )(12111i i P i o u u R R u u --=∴ 21212)(i i i Po u u u R Ru +-= 135316642o o o o u R R R u u R R R u +⋅+-=⋅+531536426R R u R u R R R u R o o o ++=+43R R = 65R R =))(1()(1221351235i i Po o o u u R R R R R u u R R u -++=-=∴ 42)2022001(1020)1(213512=⨯+⨯=++=-=∴P i i o d R R R R R u u u k3、什么是隔离放大电路？就一种隔离方式简述其工作原理。

答：隔离放大电路是一种测量用的电路，它的输入，输出，隔离电路之间没有直接的电路耦合，即输入、输出没有公共接地端。

测控电路部分课后题答案1-4章第一章1-1 测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用？绪论传感器的输出信号一般很微弱，还可能伴随着各种噪声，需要用测控电路将它放大，剔除噪声、选取有用信号，按照测量与控制功能的要求，进行所需演算、处理与变换，输出能控制执行机构动作的信号。

在整个测控系统中，电路是最灵活的部分，它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。

测控电路在整个测控系统中起着十分关键的作用，测控系统、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。

1-2 影响测控电路精度的主要因素有哪些，而其中哪几个因素又是最基本的，需要特别注意？影响测控电路精度的主要因素有：（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。

其中噪声与干扰，失调与漂移（含温漂）是最主要的，需要特别注意。

1-3 测量电路的输入信号类型对其电路组成有何影响？试述模拟式测量电路与增量码数字式测量电路的基本组成及各组成部分的作用。

随着传感器类型的不同，输入信号的类型也随之而异。

主要可分为模拟式信号与数字式信号。

随着输入信号的不同，测量电路的组成也不同。

图X1-1是模拟式测量电路的基本组成。

传感器包括它的基本转换电路，如电桥，传感器的输出已是电量（电压或电流）。

根据被测量的不同，可进行相应的量程切换。

传感器的输出一般较小，常需要放大。

图中所示各个组成部分不一定都需要。

例如，对于输出非调制信号的传感器，就无需用振荡器向它供电，也不用解调器。

在采用信号调制的场合，信号调制与解调用同一振荡器输出的信号作载波信号或参考信号。

利用信号分离电路（常为滤波器），将信号与噪声分离，将不同成分的信号分离，取出所需信号。

有的被测参数比较复杂，或者为了控制目的，还需要进行运算。

对于典型的模拟式电路，无需模数转换电路和计算机，而直接通过显示执行机构输出，因此图中将模数转换电路和计算机画在虚线框内。

测控电路试题库及答案# 测控电路试题库及答案一、选择题1. 在模拟电路中，放大器的基本功能是（）。

A. 信号的整形B. 信号的放大C. 信号的滤波D. 信号的转换答案：B2. 测控电路中，数字信号的特点是什么？（）A. 连续性B. 离散性C. 线性D. 非线性答案：B3. 以下哪个不是模拟信号的特点？（）A. 连续性B. 可无限细分C. 非线性D. 可量化答案：D4. 测控系统中，传感器的作用是将（）。

A. 电信号转换为光信号B. 光信号转换为电信号C. 物理量转换为电信号D. 电信号转换为机械量答案：C5. 在数字电路中，逻辑门的基本功能是（）。

A. 信号放大B. 信号整形C. 信号转换D. 信号的逻辑运算答案：D二、填空题1. 测控电路中，常用的传感器类型包括温度传感器、________、________等。

答案：压力传感器；位移传感器2. 模拟信号经过________后，可以转换为数字信号。

答案：模数转换器（ADC）3. 在数字电路中，最基本的逻辑门有________、与门、或门、非门等。

答案：异或门4. 测控系统中，数据采集的主要目的是将________转换为计算机可以处理的数字信号。

答案：模拟信号5. 信号的滤波是去除信号中的________部分，保留有用信号。

答案：噪声三、简答题1. 简述模拟信号与数字信号的区别。

答案：模拟信号是连续的信号，可以无限细分，通常表示为波形。

数字信号是离散的信号，以二进制形式存在，表示为0和1，易于存储和传输。

2. 描述传感器在测控系统中的作用。

答案：传感器在测控系统中的作用是将被测量的物理量（如温度、压力、位移等）转换为电信号，供后续电路处理和分析。

3. 解释模数转换器（ADC）的工作原理。

答案：模数转换器（ADC）的工作原理是将模拟信号在一定时间内采样，然后量化为离散的数字值，最后编码成数字信号，以便计算机或其他数字设备处理。

4. 什么是数字滤波器，它与模拟滤波器有何不同？答案：数字滤波器是一种对数字信号进行滤波的设备，它基于数字信号处理技术，通过软件算法实现滤波功能。

第一章绪论1-1测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用？传感器的输出信号一般很微弱，还可能伴随着各种噪声，需要用测控电路将它放大，剔除噪声、选取有用信号，按照测量与控制功能的要求，进行所需演算、处理与变换，输出能控制执行机构动作的信号。

在整个测控系统中，电路是最灵活的部分，它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。

测控电路在整个测控系统中起着十分关键的作用，测控系统、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。

1-2影响测控电路精度的主要因素有哪些，而其中哪几个因素又是最基本的，需要特别注意？影响测控电路精度的主要因素有：（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。

其中噪声与干扰，失调与漂移（含温漂）是最主要的，需要特别注意。

1-3为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节，它体现在哪些方面？为了适应在各种情况下测量与控制的需要，要求测控系统具有选取所需的信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的能力，这些工作通常由测控电路完成。

它包括：（1）模数转换与数模转换；（2）直流与交流、电压与电流信号之间的转换。

幅值、相位、频率与脉宽信号等之间的转换；（3）量程的变换；（4）选取所需的信号的能力，信号与噪声的分离，不同频率信号的分离等；（5）对信号进行处理与运算，如求平均值、差值、峰值、绝对值，求导数、积分等、非线性环节的线性化处理、逻辑判断等。

1-4测量电路的输入信号类型对其电路组成有何影响？试述模拟式测量电路与增量码数字式测量电路的基本组成及各组成部分的作用。

随着传感器类型的不同，输入信号的类型也随之而异。

主要可分为模拟式信号与数字式信号。

随着输入信号的不同，测量电路的组成也不同。

图X1-1是模拟式测量电路的基本组成。

传感器包括它的基本转换电路，如电桥，传感器的输出已是电量（电压或电流）。

根据被测量的不同，可进行相应的量程切换。