第七章-信号细分与辨向电路
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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。
信号的细分与辨向电路实验设计记得有一回,咱学校实验室要做这个实验,那可把我们这一帮子同学给忙得晕头转向的。
我、小李还有老王,那可是铁三角组合,每次做实验都凑一块儿。
实验刚开始的时候,我们仨就跟没头苍蝇似的。
看着那一堆实验器材,我心里直犯嘀咕:“这玩意儿,咋整啊?”小李则在一旁挠着头说:“我看着这电路图都眼晕,这线该往哪儿接啊?”老王倒是相对淡定一点,不过那眉头也皱得跟麻花似的,他说:“别急别急,咱先把理论知识再捋一遍。
”于是,我们就翻出课本,重新看那信号细分和辨向电路的原理。
看着看着,我突然一拍脑袋:“我好像有点明白了!这个信号细分啊,就好比是把一大块蛋糕切成好多小块,每一小块都得分得明明白白的,不能乱了套。
”小李听了,眼睛一亮:“你这比喻还挺形象啊!那辨向电路呢?”我得意地笑了笑:“辨向电路嘛,就像是给这些小块蛋糕贴上标签,标明它们该往哪儿走,不能走错路咯。
”老王在旁边点点头:“嗯,你这理解还挺到位。
那咱赶紧动手试试吧。
”说干就干,我们开始动手连接电路。
我小心翼翼地拿着导线,眼睛紧紧盯着电路图,生怕接错一根线。
小李在旁边负责递工具,嘴里还不停地念叨着:“注意啊,别接反了,接反了可就前功尽弃啦。
”老王则在一旁盯着我们的操作,时不时地指点一二:“这儿应该这样接,那样不太对哦。
”可是,这实验哪有那么顺利啊。
刚接好一部分,问题就来了。
信号好像不太对劲,示波器上显示的波形乱七八糟的,就跟喝醉了酒的人走路似的,歪歪扭扭的。
我着急地说:“这是咋回事啊?怎么跟我们预想的不一样呢?”小李也有点慌了:“是不是哪儿接错了?”老王则冷静地说:“别慌,咱再仔细检查检查。
”于是,我们又仔仔细细地检查了一遍电路。
还真让我们找出问题了,原来是有一根线松了。
重新接好之后,信号终于正常了一些,示波器上的波形也变得规整了起来。
我们仨高兴得差点跳起来,小李兴奋地说:“哈哈,终于有点眉目了!”接下来就是进一步调整和测试了。
我们不断地改变输入信号的参数,观察输出的变化,就像在探索一个神秘的宝藏一样。
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。