测控电路复习重点.ppt

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1、完整的测控系统示意（硬件）前提课程：传感器，单片微机原理被测对象被控对象传感器（放大、滤波、调制解调、信号转换、运算、细分等）信号预处理（模/数控制电路、单片机、PLC、DSP、FPGA、计算机、工控机等）控制器输出电路（光隔、驱动、D/A等）测控电路复习重点第一章绪论第一节测控电路的功用第二节对测控电路的主要要求第三节测控电路的输入信号与输出信号第四节测控电路的类型与组成第五节测控电路的发展趋势2第一章绪论对测控电路的主要要求（精度高；响应速度快和动态失真小；转换灵活；可靠性与经济性）；影响测控

2、电路精度的主要因素（噪声与干扰★；失调与漂移，主要是温漂★；线性度与保真度；输入与输出阻抗的影响）；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？（模数转换与数模转换；信号形式的转换；量程的变换；信号的选取；信号处理与运算等）；本章基本概念34.测控电路的输入信号与输出信号类型模拟信号(非调制信号,已调制信号）；数字信号(增量码信号；绝对码信号；开关信号）5.测控电路中的信号制电模拟信号种类：直流电压(电流)，交流电压(电流)；国际统一信号：过程控制系统的模拟直流电流信号为4～20m

3、A，模拟直流电压信号为1～5V；国内统一信号：4～20mA，1～5V；0～10mA，0～10V。信号制是在成套系列仪器仪表测控电路中，各个单元的输入、输出信号采用何种统一的联络信号问题。信号的传输方式有三种：两线制、三线制和四线制6.模拟式测量电路和数字式测量电路的基本组成7.控制电路的基本组成（开环控制；闭环控制）第一章绪论4第2章信号放大电路■2.1运算放大器的误差及其补偿■2.2典型测量放大电路★■2.3隔离放大电路★作用：放大传感器输出的电压、电流或电荷信号。类型：由传感器决定。如：应变式

4、传感器采用电桥放大电路，压电式传感器采用电荷放大电路。5要掌握的主要内容：典型测量放大电路:隔离放大电路.反相放大电路同相放大电路差动放大电路高共模抑制比放大电路自动调零放大电路高输入阻抗放大电路电桥放大电路线性化电路第2章信号放大电路62.2典型测量放大电路一、高共模抑制比放大电路■作用：用来抑制传感器输出的共模电压(包括干扰电压)，提高共模抑制比。■应用场合：要求共模抑制比大于100dB的场合，例如人体心电测量，信号很微弱，而干扰很大。■方法：（1）采用多个集成运放串联组成的测量放大电路；（2

5、）采用差动放大电路，使ui1和ui2的共模电压抵消，但要求外接电阻完全平衡对称。72.2.5高共模抑制比放大电路*2.2.5.2三运放高共模抑制比放大电路N1N2：性能一致，平衡对称，构成差动放大输入级。N3：双端输入单端输出的输出级，进一步抑制N1N2共模信号。R4uo1ui1ui2uo2R1R0R2R7RPR8R3R6uoR5∞+-+N1IR∞-++N2∞-++N3ui1ui2u'o28取R3=R4，R5=R6，差模增益：通常取：R1=R2，R3=R4，R5=R6——外接电阻平衡对称。2.2.

6、5.2三运放高共模抑制比放大电路电路特点：输入阻抗高；增益调整方便；对于理想运放，共模抑制比趋向无限大。9102.2.6电桥放大电路2.2.6.1单端输入电桥放大电路1．反相输入型(虚地)(虚断)特点：增益与桥臂电阻无关，增益稳定，单臂电桥非线性。Z1Z2Z4Z3R2R1bauou+-∞+-+N电桥电源浮置，电源在R1和R2不产生电流，a点为虚地：112．同相输入型特点：输出与反相输入型符号相反，特点相同，输入阻抗高。2.2.6.1单端输入电桥放大电路R+ΔRR2R1uo+-aRRRu∞+-+N1

7、22.2.6.2差动输入电桥放大电路2.2.6电桥放大电路特点：增益与桥臂电阻有关，增益不稳定，且非线性。R2=R1R1uR(1+δ)uaubRRRuo∞+-+N(ua=ub)132.2.6电桥放大电路*2.2.6.3线性电桥放大电路特点：传感器接在反馈回路，线性好，量程大，但灵敏度低。uoR3R2=R(1+δ)R1uuaR1ub∞+-+Ni1i2i4i3142.2.7低漂移放大电路*2.2.7.1自动调零放大电路由一块四运放和一块四位模拟开关组成。N1：主运放N2：误差保持电路N3：驱动开关Sa

8、1、Sa2N4：驱动开关Sb1、Sb2∞-++N3UoK1C1Sa2R2Sb2Sa1-++N1K2-++N2UiSb1R1∞-++N4151．误差保持当N3输出高电平，N4输出低电平时，Sa1Sa2闭合，Sb1Sb2断开，电路处于自动调零状态，其误差保持电路如下：——U0s1寄存在C1上，误差保持。2.2.7.1自动调零放大电路K2C1UC1Uo1R1R2K1-++N1-++N2U0s1U0s2162．调零放大当N3输出低电平，N4输出高电平时，Sa1Sa2断开，Sb1Sb2闭合，