測(cè)控電路（第7版）緒論

緒論1.1測(cè)量與電子學(xué)1.2測(cè)控電路與電子學(xué)1.3測(cè)控系統(tǒng)的功用1.4測(cè)控電路與測(cè)控系統(tǒng)1.5測(cè)控系統(tǒng)對(duì)測(cè)控電路的主要要求與特點(diǎn)1.6測(cè)控電路的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)1.7測(cè)控電路的發(fā)展趨勢(shì)1.8測(cè)控電路課程的性質(zhì)、內(nèi)容與學(xué)習(xí)方法本章知識(shí)點(diǎn)測(cè)控系統(tǒng)的功用測(cè)控電路與測(cè)控系統(tǒng)的關(guān)系測(cè)控系統(tǒng)對(duì)測(cè)控電路的主要要求與特點(diǎn)測(cè)控電路的輸入輸出信號(hào)測(cè)控電路的發(fā)展趨勢(shì)1.1測(cè)量與電子學(xué)電子學(xué)出現(xiàn)之前，人們?nèi)绾螠y(cè)量或控制？1.1測(cè)量與電子學(xué)電子學(xué)對(duì)測(cè)控的影響杰出的靈敏度：電橋電路極低的功率消耗：高輸入阻抗放大器高速：如微處理器遠(yuǎn)距離傳輸靈活：天線傳輸高可靠性：?jiǎn)纹到y(tǒng)功能多樣性：直接測(cè)量和間接測(cè)量電信號(hào)可以通過(guò)物理量的變化直接產(chǎn)生電量（熱電、壓電、光電等），或者通過(guò)敏感器件內(nèi)在特性（電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、介電常數(shù)等）的變化間接產(chǎn)生電量。通過(guò)電子手段可以簡(jiǎn)化電信號(hào)的測(cè)量。1.2測(cè)控電路與電子學(xué)測(cè)控電路：以運(yùn)算放大器為核心的功能模塊設(shè)計(jì)和基于功能模塊的測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。微電子學(xué)模擬電路測(cè)控電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.3測(cè)控系統(tǒng)的功用你所認(rèn)為的測(cè)控是做什么的？生產(chǎn)生活科技國(guó)防獲得高質(zhì)量和高效率，測(cè)量和控制都是必不可少產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè)與控制、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)自動(dòng)化科學(xué)研究離不開(kāi)測(cè)量與控制門得列耶夫：科學(xué)是從測(cè)量開(kāi)始的，沒(méi)有測(cè)量就沒(méi)有科學(xué)，至少是沒(méi)有真正的科學(xué)、精確的科學(xué)。新科技的產(chǎn)生和發(fā)展都離不開(kāi)測(cè)量和控制航空航天技術(shù)的發(fā)展對(duì)提升國(guó)防能力、促進(jìn)科技創(chuàng)新有著重要意義現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)離不開(kāi)測(cè)控。精確制導(dǎo)武器：儀器儀表的測(cè)量控制精度決定了武器的打擊精度，測(cè)試速度、控制反應(yīng)速度決定了武器的反應(yīng)能力?，F(xiàn)代的生活、辦公器械也越來(lái)越多地依賴于測(cè)量。為什么要測(cè)量或測(cè)控？生產(chǎn)、生活、科技、國(guó)防都離不開(kāi)測(cè)控測(cè)控系統(tǒng)組成傳感器：高質(zhì)量獲取信息測(cè)控電路：根據(jù)控制特性需要，進(jìn)行控制器的電路實(shí)現(xiàn)電路是最靈活的，便于放大、傳輸、轉(zhuǎn)換、選取所需信號(hào)、適應(yīng)不同測(cè)控任務(wù)要求；測(cè)控系統(tǒng)的性能在很大程度上取決于測(cè)控電路。執(zhí)行器：根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)特性產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)測(cè)控系統(tǒng)傳感器測(cè)控測(cè)量電路執(zhí)行裝置調(diào)制解調(diào)信號(hào)濾波信號(hào)運(yùn)算信號(hào)轉(zhuǎn)換信號(hào)放大1.4測(cè)控電路與測(cè)控系統(tǒng)1.4測(cè)控電路與測(cè)控系統(tǒng)1.5測(cè)控系統(tǒng)對(duì)測(cè)控電路的主要要求與特點(diǎn)對(duì)測(cè)控電路的主要要求可概括為：精、快、靈、可靠精度高響應(yīng)快轉(zhuǎn)換靈活可靠性與經(jīng)濟(jì)性要掌握設(shè)計(jì)、選用電路的要領(lǐng)，必須了解對(duì)測(cè)控電路的要求精度高——測(cè)控永恒主題低噪聲與高抗干擾能力★選用低噪聲器件、合理布線、隔離、屏蔽信號(hào)的調(diào)制解調(diào)高共模抑制比電路低漂移、高穩(wěn)定性★線性度與保真度好輸入輸出間具有線性關(guān)系，良好的頻率特性有合適的輸入與輸出阻抗要求電路的輸出阻抗與后級(jí)的輸入阻抗相匹配精動(dòng)態(tài)性能好動(dòng)態(tài)響應(yīng)快生產(chǎn)節(jié)奏加快科學(xué)研究要處理快速變化現(xiàn)象高技術(shù)、國(guó)防也提出快速要求儀器儀表的測(cè)試速度、診斷能力與控制快速性決定了武器系統(tǒng)的反應(yīng)能力落后就要挨打，慢了就要挨打硬件電路總的來(lái)說(shuō)比軟件有更高的反應(yīng)速度，快速響應(yīng)是衡量電路的重要指標(biāo)動(dòng)態(tài)失真?。毫己玫念l率特性快識(shí)別和分析能力高模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換電量參數(shù)的形式量程的變換信號(hào)的處理與運(yùn)算靈可靠性高測(cè)控電路越來(lái)越多地實(shí)時(shí)地用在各種系統(tǒng)中；測(cè)控電路越來(lái)越多地國(guó)防和高科技中；測(cè)控電路越來(lái)越多地用在醫(yī)療和其它與生命有關(guān)的系統(tǒng)中；電路的集成度越來(lái)越大?？煽?.6測(cè)控電路的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)輸入信號(hào)：傳感器的輸出信號(hào)輸出信號(hào)：送顯示機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)或計(jì)算機(jī)信號(hào)類型模擬信號(hào)：已調(diào)制信號(hào)、非調(diào)制信號(hào)數(shù)字信號(hào)：增量碼信號(hào)、絕對(duì)碼信號(hào)、開(kāi)關(guān)信號(hào)電路的形式、結(jié)構(gòu)首先與信號(hào)形式與使用要求有關(guān)

測(cè)量控制電路傳感器執(zhí)行機(jī)構(gòu)壓電傳感器1、模擬式信號(hào)(1)非調(diào)制信號(hào)送到電路的信號(hào)與被測(cè)量具有較好的線性關(guān)系，二者波形相同或相近1：輸入信號(hào)2：輸出信號(hào)

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t+-yxFxFxqx=dxFx用電感傳感器測(cè)量工件輪廓形狀1、模擬式信號(hào)(2)已調(diào)制信號(hào)——提高信號(hào)的抗干擾能力調(diào)制信號(hào)載波信號(hào)調(diào)幅信號(hào)圖1-3用電感傳感器測(cè)量工件輪廓形狀2、數(shù)字式信號(hào)(1)增量碼信號(hào)激光干涉法測(cè)位移123546光電接收器光源運(yùn)動(dòng)物體特點(diǎn)：被測(cè)量值與傳感器輸出信號(hào)的變化周期數(shù)成正比2、數(shù)字式信號(hào)(2)絕對(duì)碼信號(hào)碼盤：每一個(gè)角度方位對(duì)應(yīng)于一組編碼，即絕對(duì)碼1111000000010010001101000101011011101100110110111010100110000111特點(diǎn)：輸出與狀態(tài)一一對(duì)