测控电路复习重点
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第一章 绪论
1.1测控电路功用
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。
产品的质量和效率是衡量一切生产过程优劣的两项主要指标。
智能化是能在复杂的、变化的环境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,同样也离不开检测。
测控系统的主要组成:传感器(测量装置,是敏感元件,功能是探测被测参数的变化)、测量控制电路(简称测控电路,用与处理和变换信号)和执行机构三部分组成。
1.2 测控电路的组要特点与要求
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。
测控电路的特点:精度高(低噪声与高抗干扰能力、低漂移,高稳定性、线性与保真度好、有合适的输入与输出阻抗)、动态性能好(响应快和动态失真小)、高的识别和分析能力(模数转换与数模转换、电量参数的转换、量程的变换、信号的处理与运算)、可靠性高、经济性好。
传感器 测量控制电路 执行机构 2
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. 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?
答: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。
2. 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。
答:1)在开环系统中传递函数的任何变化将引起输出的变化。其次,不可避免地会有扰动因素作用在被控对象上,引起输出的变化。利用传感器对扰动进行测量,通过测量电路在设定上引入一定修正,可在一定程度上减小扰动的影响,但是这种控制方式同样不能达到很高的精度。一是对扰动的测量误差影响控制精度。二是扰动模型的不精确性影响控制精度。比较好的方法是采用闭环控制。
2)闭环控制系统的的基本组成见图X1-3。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值相比较,当发现它们之间有差异时,进行调节。在图X1-3中,传感器反馈信号与设定信号之差不直接送到放大电路,而先经过一个校正电路。另外,为了防止振荡,需要引入适当的积分环节。在实际电路中,往往比较电路的输出先经放大再送入校正电路,然后再次放大。图X1-3为原理性构成。
图X1-3 闭环控制系统的基本组成
3. 什么是CAZ运算放大器?它与自动调零放大电路的主要区别是什么?何种场合下采用较为合适?
答:1)CAZ运算放大器是轮换自动校零集成运算放大器的简称,它通过模拟开关的切换,使内部两个性能一致的运算放大器交替地工作在信号放大和自动校零两种不同的状态。2)它与自动调零放大电路的主要区别是由于两个放大器轮换工作,因此始终保持有一个运算放大器对输入信号进行放大并输出,输出稳定无波动,性能优于由通用集成运算放大器组成的自动调零放大电路,但是电路成本较高,且对共模电压无抑制作用。3)应用于传感器输出信号极为微弱,输出要求稳定、漂移极低,对共模电压抑制要求不高的场合。
上海海事⼤学测控电路考试资料(DOC)
第⼀章绪论1.1测控电路功⽤
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。
产品的质量和效率是衡量⼀切⽣产过程优劣的两项主要指标。
智能化是能在复杂的、变化的环境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,同样也离不开检测。
测控系统的主要组成:传感器(测量装置,是敏感元件,功能是探测被测参数的变化)、测量控制电路(简称测控电路,⽤与处理和变换信号)和执⾏机构三部分组成。
1.2 测控电路的组要特点与要求
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。
测控电路的特点:精度⾼(低噪声与⾼抗⼲扰能⼒、低漂移,⾼稳定性、线性与保真度好、有合适的输⼊与输出阻抗)、动态性能好(响应快和动态失真⼩)、⾼的识别和分析能⼒(模数转换与数模转换、电量参数的转换、量程的变换、信号的处理与运算)、可靠性⾼、经济性好。
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;
测控电路考试重点总结简答题南林高共模抑制比双边带调幅信号转换电路
测量放大电路: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。2.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电路:
高共模抑制比放大电路。有源驱动电3.路:将差动式传感器的两个输出经两个运算放大器构成的同相比例差动放大后,使其输入端的共模电压1?1地输出,并通过输出端各自电阻(阻值相等)加到传感器的两个电缆屏蔽层上,即两个输入电缆的屏蔽层由共模输入电压驱动,而不是接地,电缆输入芯线和屏蔽层之间的共模电压为零,这种电路就是有源屏蔽驱动电路。4.电桥放大电路:由传感器电桥和运算放大器组成的放大电路或由传感器和运算放大器构成的电桥都称为电桥放大电路。自举电路:5.自举电路是利用反馈使输入电阻的两端近似为等电位,减小向输入回路索取电流,从而提高输入阻抗的电6.可编程增益路。放大电路:放大电路的增益通过数字逻辑电路由确定的程序来控制,这种电路称为可编程增益放大电路,亦称程控增益放大电路,简称PGA。7.隔离放大电
隔离放大电路的输入、输出和电源电路之间没有直接的电路耦合,即信号在传输过程中没有公共的接地端。路:
8.信号调制及解调: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。9.调幅、调频、调相、脉冲调宽:调幅就是用调制信号x去控制高频载波信号的幅值。调频就是用调制信号x去控制高频载波信号的频率。调相就是用调制信号x去控制高频载波信号的相位。脉冲调制是指用脉冲作为载波信号的调制方法10.包络检波:。从已调信号中检出调制信号的过程称为解调或检波。幅值调制就是让已调信号的幅值随调制信号的值变化,因此调幅信号的包络线形状与调制信号一致。只要能检出调幅信号的包络线即能实现解调。这种方法称为包络检波PAM调速。11.、PWM调速将变压与变频分开完成,即在把交流电整流为直流电的同时改变直流电压的幅值,而后将直流电压逆变为交流: