测控电路总复习2009-12

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1、测控电路总复习提纲第1章绪论1．测控电路的功用测控系统由那几部分组成？测控电路在整个测控系统中的作用？2．测控电路的要求：精、快、灵、可靠l精度高l动态性能好（响应快、动态失真小,良好频率特性）l识别和分辨能力高(转换灵活)l可靠性l经济性好如何保证测量电路精度高?l低噪声与高抗干扰(短时稳定性)方法：（1）低噪声器件、合理安排电路合理布线与接地适当隔离与屏蔽等。特别传感器与第一级电路连线要短。（2）对信号进行调制，合理安排通频带（3）采用高共模抑制比电路l低漂移、高稳定性(长期稳定性)（1）放大器失调电压与失调电流（2）晶

2、体管、二极管漏电流等（3）元器件老化、插接件氧化等方法：选温漂小的元器件、减少关键部分的温度变化。l线性与保真度好衡量仪器或控制系统精度的重要指标。信号频带内有良好频率特性l合适的输入输出阻抗影响精度最基本的因素？u噪声与干扰u失调与漂移(主要是温漂)3．测控电路类型与组成一、测量电路的基本组成1.模拟式测量电路2.数字式测量电路二、控制电路的基本组成1.开环控制2.闭环控制第2章信号放大电路2.1测量放大电路基本概念用来将传感器输出的微弱电压、电流或电荷信号放大的电路，亦称仪用放大电路。测量放大电路结构形式：由传感器的类型

3、决定。电阻应变式-----电桥放大电路；光电池、光敏电阻—---微电流放大电路测量放大电路频带宽度：由被测参数的频率范围和载波频率决定（直流~1011Hz）1.基本要求①测量放大电路输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配；②稳定放大倍数；③低噪声；④低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；⑥高共模输入范围和高共模抑制比；⑦可调的闭环增益；⑧线性好、精度高；⑨成本低。结论：测量放大电路是一种综合指标很好的高性能放大电路。2.基本类型1）按结构原理l差动直接耦合式（单端输入运放电桥放大电路电荷放大电路）

4、l调制式l自动稳定式2）按元件制造方式l分立结构l通用集成运放l单片集成测量放大器1.输入失调电压：实际放前置级的差动放大器不一定完全对称，必须在输入端加上某一直流电压后才能使输出为零---u0s随时间和温度变化----零点漂移结论：失调电压的调整很重要2.输入失调电流：输入端直流偏置电流引起的I0s。测量达电路主要误差来源：噪声、干扰和漂移。2.2典型测量放大器的设计一、反相放大器二、同相放大器三、交流放大器四、差动放大器什么是差动放大器？差动放大器是把二个输入信号分别输入到运算放大器的同相和反相二个输入端，然后在输出端取

5、出二个信号的差模成分，而尽量抑制二个信号的共模成分。有利于抑制共模干扰和减少温度漂移。五、高共模抑制比放大电路什么是高共模抑制比放大电路？应用于何种场合？用来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。（一）双运放高共模抑制比放大电路1、反相串联结构型2、同相串联结构型（二）三运放高共模抑制比放大电路（三）有源屏蔽驱动电路什么是有源屏蔽驱动电路？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

6、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。应用于何种场合?经常使用于差动式传感器，如电容传感器、压阻传感器和电感传感器等组成的高精度测控系统。（三运放结构集成：AD612AD614LH0036、AD521、AD522等）六、低漂移放大电路1.斩波稳零放大电路(又叫调制式放大电路)2.自动调零放大电路3.低漂移单片集成放大电路解决的失调（电压漂移）和低频干扰引起的零点漂移。

7、对微弱的直流或缓慢变化的信号进行低漂移和高精度的放大1）轮换自动校零集成运算放大器（CAZ运算放大器）什么是CAZ运算放大器？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）斩波稳零集成运算放大器（ICL7650)ICL7650优点：高增益、高输入电阻（1011Ω）、高共模抑制比失调小、漂移低等应用：常常用在热电偶、电阻应变电桥、电荷传感器等测量微弱信号的前置放大器中。一种近似理想的直流集成运算放大器。七、电桥放大电路何

8、谓电桥放大电路？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。应用于何种场合？应用于电参量式传感器：如电感式、电阻应变式、电容式传感器等，经常通过电桥转换电路输出电压或电流信号，并用运算放大器作进一步放大，或由传感器和运算放大器直接构成电桥放大电路，输出放大了的电