測控電路（第7版）緒論

緒論1.1測量與電子學1.2測控電路與電子學1.3測控系統(tǒng)的功用1.4測控電路與測控系統(tǒng)1.5測控系統(tǒng)對測控電路的主要要求與特點1.6測控電路的輸入信號與輸出信號1.7測控電路的發(fā)展趨勢1.8測控電路課程的性質(zhì)、內(nèi)容與學習方法本章知識點測控系統(tǒng)的功用測控電路與測控系統(tǒng)的關系測控系統(tǒng)對測控電路的主要要求與特點測控電路的輸入輸出信號測控電路的發(fā)展趨勢1.1測量與電子學電子學出現(xiàn)之前，人們?nèi)绾螠y量或控制？1.1測量與電子學電子學對測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：如微處理器遠距離傳輸靈活：天線傳輸高可靠性：單片系統(tǒng)功能多樣性：直接測量和間接測量電信號可以通過物理量的變化直接產(chǎn)生電量（熱電、壓電、光電等），或者通過敏感器件內(nèi)在特性（電導率、磁導率、介電常數(shù)等）的變化間接產(chǎn)生電量。通過電子手段可以簡化電信號的測量。1.2測控電路與電子學測控電路：以運算放大器為核心的功能模塊設計和基于功能模塊的測控系統(tǒng)設計。微電子學模擬電路測控電路系統(tǒng)設計1.3測控系統(tǒng)的功用你所認為的測控是做什么的？生產(chǎn)生活科技國防獲得高質(zhì)量和高效率，測量和控制都是必不可少產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)過程的檢測與控制、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)自動化科學研究離不開測量與控制門得列耶夫：科學是從測量開始的，沒有測量就沒有科學，至少是沒有真正的科學、精確的科學。新科技的產(chǎn)生和發(fā)展都離不開測量和控制航空航天技術(shù)的發(fā)展對提升國防能力、促進科技創(chuàng)新有著重要意義現(xiàn)代戰(zhàn)爭離不開測控。精確制導武器：儀器儀表的測量控制精度決定了武器的打擊精度，測試速度、控制反應速度決定了武器的反應能力?，F(xiàn)代的生活、辦公器械也越來越多地依賴于測量。為什么要測量或測控？生產(chǎn)、生活、科技、國防都離不開測控測控系統(tǒng)組成傳感器：高質(zhì)量獲取信息測控電路：根據(jù)控制特性需要，進行控制器的電路實現(xiàn)電路是最靈活的，便于放大、傳輸、轉(zhuǎn)換、選取所需信號、適應不同測控任務要求；測控系統(tǒng)的性能在很大程度上取決于測控電路。執(zhí)行器：根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)特性產(chǎn)生驅(qū)動信號測控系統(tǒng)傳感器測控測量電路執(zhí)行裝置調(diào)制解調(diào)信號濾波信號運算信號轉(zhuǎn)換信號放大1.4測控電路與測控系統(tǒng)1.4測控電路與測控系統(tǒng)1.5測控系統(tǒng)對測控電路的主要要求與特點對測控電路的主要要求可概括為：精、快、靈、可靠精度高響應快轉(zhuǎn)換靈活可靠性與經(jīng)濟性要掌握設計、選用電路的要領，必須了解對測控電路的要求精度高——測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的輸入阻抗相匹配精動態(tài)性能好動態(tài)響應快生產(chǎn)節(jié)奏加快科學研究要處理快速變化現(xiàn)象高技術(shù)、國防也提出快速要求儀器儀表的測試速度、診斷能力與控制快速性決定了武器系統(tǒng)的反應能力落后就要挨打，慢了就要挨打硬件電路總的來說比軟件有更高的反應速度，快速響應是衡量電路的重要指標動態(tài)失真小：良好的頻率特性快識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的處理與運算靈可靠性高測控電路越來越多地實時地用在各種系統(tǒng)中；測控電路越來越多地國防和高科技中；測控電路越來越多地用在醫(yī)療和其它與生命有關的系統(tǒng)中；電路的集成度越來越大。可靠1.6測控電路的輸入信號與輸出信號輸入信號：傳感器的輸出信號輸出信號：送顯示機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)或計算機信號類型模擬信號：已調(diào)制信號、非調(diào)制信號數(shù)字信號：增量碼信號、絕對碼信號、開關信號電路的形式、結(jié)構(gòu)首先與信號形式與使用要求有關

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

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t+-yxFxFxqx=dxFx用電感傳感器測量工件輪廓形狀1、模擬式信號(2)已調(diào)制信號——提高信號的抗干擾能力調(diào)制信號載波信號調(diào)幅信號圖1-3用電感傳感器測量工件輪廓形狀2、數(shù)字式信號(1)增量碼信號激光干涉法測位移123546光電接收器光源運動物體特點：被測量值與傳感器輸出信號的變化周期數(shù)成正比2、數(shù)字式信號(2)絕對碼信號碼盤：每一個角度方位對應于一組編碼，即絕對碼1111000000010010001101000101011011101100110110111010100110000111特點：輸出與狀態(tài)一一對