第1章 绪论-《测控电路(第4版)》张国雄
测控电路课后答案（张国雄_第四版）
测控电路课后答案（张国雄_第四版）第⼀章绪论1-1为什么说在现代⽣产中提⾼产品质量与⽣产效率都离不开测量与控制技术？为了获得⾼质量的产品，必须要求机器按照给定的规程运⾏。
例如，为了加⼯出所需尺⼨、形状的⾼精度零件，机床的⼑架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。
为了炼出所需规格的钢材，除了严格按配⽅配料外，还必须严格控制炉温、送风、冶炼时间等运⾏规程。
为了做到这些，必须对机器的运⾏状态进⾏精确检测，当发现它偏离规定要求，或有偏离规定要求的倾向时，控制它，使它按规定的要求运⾏。
为了保证产品质量，除了对⽣产过程的检测与控制外，还必须对产品进⾏检测。
这⼀⽅⾯是为了把好产品质量关，另⼀⽅⾯也是为了检测机器与⽣产过程的模型是否准确，是否在按正确的模型对机器与⽣产过程进⾏控制，进⼀步完善对⽣产过程的控制。
⽣产效率⼀⽅⾯与机器的运⾏速度有关，另⼀⽅⾯取决于机器或⽣产系统的⾃动化程度。
为了使机器能在⾼速下可靠运⾏，必须要求机器本⾝的质量⾼，其控制系统性能优异。
要做到这两点，还是离不开测量与控制。
产品的质量离不开测量与控制，⽣产⾃动化同样⼀点也离不开测量与控制。
特别是当今时代的⾃动化已不是本世纪初主要靠凸轮、机械机构实现的刚性⾃动化，⽽是以电⼦、计算机技术为核⼼的柔性⾃动化、⾃适应控制与智能化。
越是柔性的系统就越需要检测。
没有检测，机器和⽣产系统就不可能按正确的规程⾃动运⾏。
⾃适应控制就是要使机器和系统能⾃动地去适应变化了的内外部环境与条件，按最佳的⽅案运⾏，这⾥⾸先需要的是对外部环境条件的检测，检测是控制的基础。
智能化是能在复杂的、变化的环境条件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，它同样离不开检测。
1-2试从你熟悉的⼏个例⼦说明测量与控制技术在⽣产、⽣活与各种⼯作中的⼴泛应⽤。
为了加⼯出所需尺⼨、形状的⾼精度零件，机床的⼑架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。
为了炼出所需规格的钢材，除了严格按配⽅配料外，还必须严格控制炉温、送风、冶炼时间等运⾏规程。
整套课件：测控电路
➢典型测量放大电路 同相放大电路
R2
Kf
uo ui
1 R2 R1
Zi
KZ
' i
1 R2 /
R1
R3
注意：R3 R1 // R2
R1
-∞ +
uo
+ N1
R3 ui
常用芯片：MAX4074,MAX4075,OPA2682,OPA3682
2021/10/20
44
2021/10/20
45
2021/10/20
2021/10/20
18
1.5 测控电路的发展趋势
➢优质化 ➢集成化 ➢数字化 ➢通用化、模块化 ➢测控一体化 ➢自动化与智能化
2021/10/20
19
1.6 课程的性质、内容与学习方法
目的：应用电子技术来解决测量与控制中的问题 基础：《电路》、《模拟电子技术》、《数字电路》等等 方法： 多分析、多思考 理论推导 仿真验证(再分析、思考)
合适的输入与输出阻抗
动态性能好
响应快 (实时动态测量) 动态失真小
2021/10/20
6
转ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ灵活
模数与数模转换 电量参数转换 量程转换 信号选取 信号运算
可靠性
经济性
2021/10/20
7
影响因素：
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
2021/10/20
ud
u1 u2 , uc
u1 u2 2
ud 100V ,uc 0V
uo Adud Acuc 100Ad
2021/10/20
56
ud 100V ,uc 10000V
测控电路
2.常用的调制方法：传感器调制和电路调制。传感器调制包括1交流供电2机械或光学方法。电路调制包括 乘法器调制，开关电路调制，信号相加调制。常用的解调方法：用非线性原件（二极管或者晶体三极 管）；用低通滤波器。 3.相敏检波电路和包络检波的区别在于：相敏检波电路具有鉴别相位的能力，具有选频的功能，还必须有参 考信号。（乘法器，开关式，相加式） 4.将调制信号乘以幅值为1的余弦信号就可以得到双边带调幅信号，将双边带调幅信号再乘以载波信号，经 低通滤波后就可以得到原先的调制信号。 5.相敏检波电路具有抑制各种高次谐波的能力，这就是他的选频功能。相敏检波电路的鉴相特性指：当输入 信号和参考信号同频率时，输出信号随相位差的余弦而变化。 第四章 信号分离电路 1.滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统，可以从频率域中实现对噪声的抑制，提取所需的测量 信号。工作原理是当信号与噪声分布在不同频域带中时，利用滤波器对不同频率信号具有不同的衰减作用 的特点从频域实现信号分离。 2.几个特征频率：转折频率fc，固有频率（谐振频率或中心频率）f0； *群时延函数：t=df(w)/dw,用来评价相位失真程度。越接近常数，相位失真越小。 3.滤波器按照电路组成可以分为：1.LC无源滤波器，2.RC无源滤波器，3.RC有源滤波器 4.由特殊元件构成 的无源滤波器。 4.压控电压源型滤波器：闭环增益（1+R0/R）增益过大容易导致自己振荡，这是因为电路中存在正反馈。 高通低通和带通 *5.无源元件参数计算。 第五章 加法减法运算电路（设计） 第六章 常用的模拟开关元件包括二极管开关.，双极型晶体管开关，结型场效应管开关，MOS型场效应管开关等。
测控电路
第一章 1.测控系统主要由传感器（测量装置），测量控制电路（测控电路）和执行机构三部分组成。传感器的输出 信号一般都很微弱，还可能伴随着各种噪声，还需要测控电路将它放大，剔除噪声，选取有用信号。在测 控系统中，电路是最灵活的部分，它具有便于放大，便于变换，便于传输，适应于各种使用要求的特点。 *2.测控电路的特点:精度高；响应快；转换灵活。 *3.影响测控电路的主要因素： 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。 4.测控电路的输入信号和输出信号： 模拟：1非调制信号2已调制信号（调制信号，载波信号，调幅信号） 数字：增量码信号；绝对码信号；开关信号 第二章 信号放大电路 1.信号放大电路是为了将微弱的传感器信号放大到足以进行的各种转换处理或驱动指示器，记录器以及各种 控制机构。 2.输入失调电压（实际中的差分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，这一电压便成为输入失调电压）；这种失调电压随时间和温度而变化，称为零点漂移； 3.为了减小零点漂移可以采取以下几个措施:1.引入直流负反馈2.引入温度补偿电路3.差分放大电路的自稳零 和采用调制的方法把直流变交流。 4.相位补偿 5.噪声分为白噪声和色噪声两种。电子电路中的固有噪声有热噪声,低频噪声和散弹噪声三种。 6.测量放大电路是指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者电荷信号的电路。在结构原 理上可以分为1.差动直接耦合式（单端输入，电桥放大，电荷放大），2调制式（斩波稳零）3自动稳定式 （自动调零放大电路）。测量放大电路的基本要求是：1其输入阻抗要与传感器的输出阻抗相匹配2稳定的 放大倍数3低噪声4低的输入失调电压和输入失调电流以及低漂移，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。 7.反向放大器的闭环增益为-R2/R1;优点：性能稳定,缺点是输入阻抗低容易对传感器新城敷在作用。 同相放大器的闭环增益是1+(R2/R1);优点输入阻抗高，输出阻抗几乎为零，缺点容易受干扰99。 差动放大电路有益于抑制共模干扰（提高电路的共模抑制比）和减小温漂。 *8.三运放高共模抑制比放大电路 9.自动调零放大电路 10.高输入阻抗集成运放的屏蔽将高输入阻抗的输入端周围用导体围住，并将屏蔽层接到低输入阻抗处。 11.自举式高输入阻抗放大电路利用反馈使输入阻抗两端电位近似相等，减少想输入阻抗索取电流从而提高 输入阻抗。 12.差动输入电桥放大电路 *13.隔离放大电路的输入输出和电源的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。由输入放大器和输出放大器，隔离器和隔离电源等几部分组成。常用的隔离方法：光电隔离，变压器 隔离和电容隔离。 14.调制信号---->调制器——>放大器——》解调器——》低通滤波 振荡器 第三章 信号调制解调电路 1.在信号调制中，通常以高频的正弦信号做载波信号。调幅，调频和调相。调制就是利用调制信号去控制另 一个作为载体的信号（载波信号），让载波信号的（幅值，频率，相位和脉冲宽度）按照调制信号的值变 化。 可以克服干扰，便于放大和远距离传输。
第一章 绪 论
– 自上而下
• 总体方案的设计 • 具体单元的设计 • 具体量的大小、频率 • 被控制量 • 系统的测量和控制的精度、性能 • 系统的使用条件 • 系统功能 • 系统成本、开发周期、工艺条件等
2、具体单元的设计
根据信号增益和误差分配来确定电路的级数、各级增益、滤波 器的阶数、形式等，然后进行具体单元的设计 注意：前后级电路要联系起来，不可孤立设计 前级输出阻抗越小越好 在放大电路中会改变电路增益；在滤波电路中会改变 电路的截止频率。 后级电路的输入阻抗是前级电路的负载 合适为止 合适的信号幅值 放大器和滤波器交错分布，可滤除干扰。
测控电路是测控系统中最灵活的环节 • 可靠性与经济性
– 级联效应 – 广泛应用
集成电路上有10000个晶体管，每个晶体管的可靠性为0.9999， 则总可靠性为
0.9999
10000
0.368
集成电路上有10000个晶体管，总可靠性达到0.9999，则每个 晶体管的可靠性必须为0.99999999
• 参考书籍
– 《电子技术基础》，康华光，高等教育出版社。 – EDA设计软件：PROTEL、MULTISIM – 《测控电路》，天津大学，张国雄等，机械工业出版社 – 《现代测控电路》，李刚，高等教育出版社
第一章
绪
论
学习要点
1、测控系统的作用。 2、现代测控系统的构成。 3、正确理解单元电路分析与整体电路设计 之间的关系及整体电路设计主要考虑的问 题。 4、掌握自上而下的系统设计方法和单元电 路之间、单元电路与系统之间的关系。 5、测控系统中噪声的来源、性质。
§1－6 测控电路的发展趋势
– – – – – – 优质化（高性能） 集成化（体积小、功耗低、线路短） 数字化（便于读取、抗干扰、便于接计算机） 通用化、模块化（柔性） 测控一体化（闭环系统） 自动化和智能化（自诊断、自学习）
2020年上海理工大学攻读硕士学位研究生初试参考书目
《食品化学》王璋等编，中国轻工业出版社，1999
①《中国文化概论》(修订版)，张岱年、方克立，北京：北京 师范大学出版社，2007 年；②《中国文化史》，冯天瑜等，北 京：高等教育出版社，2005 年 ①《汉英翻译基础教程》 冯庆华主编，高等教育出版社；②《新 编汉英翻译教程》，陈宏微，上海外语教育出版社 ①《工程热力学》第 5 版，廉乐明、李力能、吴家正、谭羽飞 编.北京：中国建筑工业出版社，2007； ②《工程热力学》第 1 版，刘宝兴主编. 北京：机械工业出版社，2006
考试科目 代码 848 849 850
851
852 854 855 856 857
考试科目名称 数据结构及操作系统
微机原理及应用 计算机与数字媒体基础
传媒经济管理
材料科学基础 C 程序设计 化工原理 B
艺术学综合考试 化工原理 A
参考书目
① 数据结构：《数据结构》（C 语言版），严蔚敏，清华大学 出版社，2012 年；② 操作系统：《计算机操作系统》（第四 版），汤小丹，西安电子科技大学出版社，2014 年 ①《微型计算机原理与接口技术》，周荷琴 等编，第三版， 中国科技大学出版社，2004；②《微型计算机系统原理及应用》， 周明德，第五版，清华大学出版社，2007 ①《数字媒体技术与应用》，李绯，北京：清华大学出版社， 2012 年；②《数字媒体技术导论》，刘清堂，北京：清华大学 出版社，2016 年 ①《媒介经济与管理学导论》，（；②《媒介经济学》，赵曙光 著，清 华大学出版社 2014 年 9 月第 2 版；③《传媒经济学教程》， 喻国明、丁汉青、支庭荣、陈端，中国人民大学出版社，2009 年版
有关专业学位教指委编制考试大纲（或考试指导性意见）
测控电路内容：第一章绪论
测控电路内容：第⼀章绪论第⼀章测控电路设计实⽤技术基础测量与控制是认识客观世界和顺应客观规律的必不可少的重要⼿段。
现代⽣产为了保证产品质量和提⾼⽣产效益，必须对⽣产过程进⾏严格控制，⽽要实现这种控制，就必须对⽣产过程的各种参数和状态进⾏实时有效的测量。
因此，测量是控制的基础，控制离不开测量。
实际上，在科学技术⾼度发达的今天，测量与控制已经渗透到⼯业、农业、国防、科学研究和现代社会⽣活等各个领域。
由于⽬前电参量在信息转换、处理、传输、存储等⽅⾯具有较成熟的技术和⼿段，多数物理量的测量和控制以电参量的形式进⾏，故测量和控制电路在测控系统中具有不可替代的作⽤1.1测控电路的作⽤与基本组成现代测控系统常见的基本构成如图1-1所⽰。
测控系统的最前级为传感器，其作⽤是将各类被测量转换成与之具有⼀定函数关系的电量（通常为电压）；但是，传感器的输出信号⼀般都很微弱，还可能伴随着各种噪声，需要⽤测量电路即信号调理及数字化等电路将它放⼤，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，形成为计算机能够识别及处理的信号；计算机系统的作⽤是对数字化了的被测信号进⾏计算、定标、误差校正或⾃校准等处理，⼀⽅⾯，经处理的测量结果由显⽰输出系统显⽰，由记录系统打印、绘图或由报警系统给出报警信息；另⼀⽅⾯，经算法运算过的控制信号经控制电路驱动执⾏机构，对测控对象进⾏控制。
通常我们将测量电路和控制电路统称为测控电路，它已融⼊测控系统的各个环节，并在其中发挥重要的作⽤，可以说离开测控电路，测控系统是⽆法实现的。
测量电路担负着信号⼆次变换的重任，其实质是电位或波形变换，其主要功能是放⼤有⽤信号，抑制传感器输出信号中的噪声，并将放⼤后的信号进⾏数字化；控制电路担负着实现控制功能的输出驱动信号的重任。
由于被测和被控物理量及其相应传感器和驱动器的多样性，与此相应的测量与控制电路必然具有多样性，因此测控电路在设计上灵活性很强。
测控电路第四版答案
测控电路第四版答案【篇一：测控电路课后答案(张国雄_第四版)】1 为什么说在现代生产中提高产品质量与生产效率都离不开测量与控制技术？为了获得高质量的产品，必须要求机器按照给定的规程运行。
例如，为了加工出所需尺寸、形状的高精度零件，机床的刀架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。
为了炼出所需规格的钢材，除了严格按配方配料外，还必须严格控制炉温、送风、冶炼时间等运行规程。
为了做到这些，必须对机器的运行状态进行精确检测，当发现它偏离规定要求，或有偏离规定要求的倾向时，控制它，使它按规定的要求运行。
为了保证产品质量，除了对生产过程的检测与控制外，还必须对产品进行检测。
这一方面是为了把好产品质量关，另一方面也是为了检测机器与生产过程的模型是否准确，是否在按正确的模型对机器与生产过程进行控制，进一步完善对生产过程的控制。
生产效率一方面与机器的运行速度有关，另一方面取决于机器或生产系统的自动化程度。
为了使机器能在高速下可靠运行，必须要求机器本身的质量高，其控制系统性能优异。
要做到这两点，还是离不开测量与控制。
产品的质量离不开测量与控制，生产自动化同样一点也离不开测量与控制。
特别是当今时代的自动化已不是本世纪初主要靠凸轮、机械机构实现的刚性自动化，而是以电子、计算机技术为核心的柔性自动化、自适应控制与智能化。
越是柔性的系统就越需要检测。
没有检测，机器和生产系统就不可能按正确的规程自动运行。
自适应控制就是要使机器和系统能自动地去适应变化了的内外部环境与条件，按最佳的方案运行，这里首先需要的是对外部环境条件的检测，检测是控制的基础。
智能化是能在复杂的、变化的环境条件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，它同样离不开检测。
1-2 试从你熟悉的几个例子说明测量与控制技术在生产、生活与各种工作中的广泛应用。
为了加工出所需尺寸、形状的高精度零件，机床的刀架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。
1103251+测控电路+教学大纲
绪论
第四节 测控电路的类型与组成 教学重点： 1．对测控电路的主要要求：精度高、有合适的输入与输出阻抗、动态性能好、高的识别 和分辨能力、转换灵活、可靠性高、经济性好。 2． 模拟信号分类：非调制信号、已调制信号；数字信号分类：增量码信号、绝对码信 号、开关信号。 3． 测量电路的组成、控制电路的组成。
第二章 信号放大电路 教学内容： 第一节运算放大器的误差及补偿 第二节典型测量放大电路 第三节隔离放大电路 第四节噪声的基础知识 教学重点： 1．运算放大器的输入失调电压、输入失调电流。 2．反相放大电路、同相放大电路、基本差动放大电路、高共模抑制比放大电路、电桥放 大电路、自动调零放大电路、高输入阻抗放大电路、电荷放大电路、隔离放大电路。
第七章 信号细分与辨向电路 教学内容： 第一节直传式细分电路 第二节平衡补偿式细分 教学重点： 四细分辨向电路，电阻链分相细分、单片机细分及 EPROM 细分的应用。
第八章 电量测量电路 教学内容： 第一节频率测量 第二节相位测量 教学重点： 1. 频率测量：计数器法、示波器法。 2. 相位测量：直读法、计数器法、比较法。
第九章 连续信号控制电路 教学内容： 第一节导电角控制逆变器 第二节脉宽调制控制电路 教学重点： 1．1200 导电角控制逆变器、1800 导电角控制逆变器。 2．脉宽调制控制电路工作原理、典型脉宽调制电路。
第十一章 典型测控电路分析 教学内容： 第一节工业生产过程调节器 第二节数控机床的位移与速度测控系统 教学重点： 电平移动电路、PD 运算电路、PI 运算电路、数控立式铣床控制电路。 五、成绩考核 考试以闭卷形式进行，占 80%，平时作业和课堂考勤占 20%。 六、教材和主要参考书目 教材：张国雄主编，《测控电路》，机械工业出版社，2008 年。 主要参考书：
天津大学各学院参考教材
201机械工程学院参考教材内燃机原理1.《内燃机学》，周龙保主编，机械工业出版社2.《车辆发动机原理》，秦有方编，国防工业出版社3.《汽车拖拉机发动机》，董敬，庄志编，机械工业出版社4.《汽车排气净化与噪声控制》，秦文新等边，人民交通出版社机械原理与机械设计1．机械原理与机械设计，张策，机械工业出版社，20042．机械原理教程，申永胜，清华大学出版社，19993．机械原理（第六版），孙桓，高等教育出版社，20004．机械设计（第三版），董刚，机械工业出版社，19985．机械设计（第六版），濮良贵，高等教育出版社，1996产品设计1.工业设计心理学，李乐山，高等教育出版社，20042.产品创新设计，边守仁，北京理工大学出版社，2002理论力学3.《理论力学》，贾启芬等，机械工业出版社4.《理论力学》，贾启芬等，天津大学出版社工程力学1.《材料力学》（第四版上、下册），刘鸿文主编，高等教育出版社2.《材料力学》苏翼林主编，天津大学出版社3.《材料力学》（第四版上、下册），孙训方主编，高等教育出版社4．《材料力学》，赵志岗主编，天津大学出版社5．《工程力学》，贾启芬主编，天津大学出版社工程热力学（含制冷原理）1.工程热力学，曾丹苓等，高等教育出版社，19862.工程热力学，庞麓鸣等，高教出版社，19863.工程热力学，沈维道等，高等教育出版社，1983202精密仪器与光电子工程学院参考教材测控技术基础1. 施文康，余晓芬主编. 检测技术（第2版）. 北京：机械工业出版社，2005.2. 强锡富主编. 传感器（第3版）. 北京：机械工业出版社，2001.5.3. 张国雄主编. 测控电路. 北京：机械工业出版社，2007.4. 费业泰主编. 误差理论与数据处理（第5版）. 北京：机械工业出版社，2005. 工程光学（1）《工程光学》第2版，郁道银，机械工业出版社，2006（2）《工程光学基础教程》，郁道银，机械工业出版社，2007（3）《工程光学复习指导与习题解答》，蔡怀宇，机械工业出版社，2009生物医学工程基础：1、《医学传感器与人体信息检测》，王明时编，天津科学技术出版社2、《生物医学传感器与原理与应用》，彭承琳编，高等教育出版社3、《现代生物医学传感技术》，王平编，浙江大学出版社4、《数字信号处理》，吴镇扬，高等教育出版社，20055、《数字信号处理》，第二版，丁玉美，西安电子科技大学6、《数字信号处理》，第二版，学习指导，高西金，西安电子科技大学光电子学基础《量子力学教程》，周世勋编，高等教育出版社，2002.3《激光原理》，周炳琨，高以智，陈倜嵘, 陈家骅编著，国防工业出版社，2000年版《激光技术》第二版，蓝信钜等，科学出版社，2005《物理光学与应用光学》，石顺祥，张海兴，刘劲松。
南京航空航天大学考研复试参考书目
复试科目 581 物理学综合
物理学综合 (固体物理 50%+光学 30%+原子物理 20%) 《单片机基础》李广弟编，北京航空航天大学出版社；（第三版） 《光学教程（第 4 版）》，姚启钧原著，高等教育出版社 备注：光学工程综合中(微机原理及应用 50%+应用光学 30%+物理光学
复试科目:582 光学工程综合
3.《数据结构（C 语言版）》严蔚敏、陈文博，清华大学出版社,2014 版; 《数据结构题集(C 语言版)》严蔚敏等, 清华大学出版社,2014 版 [1] 吴宁，《80X86/Pentium 微型计算机原理及应用(第 3 版)》，电子工业 出版社，2011 年 [2] 周明德，《微型计算机系统原理及应用（第五版）》，清华大学出版
南京考研网
南京航空航天大学考研复试参考书目
考试科目 复试科目:571 航空运输工程综合 技术 参考书目 《8086/Pentium 微机原理及应用》吴宁编，电子工业出版社 《现代航空运输管理》 夏洪山等编著 科学出版社 《航空安全工程》王华伟 吴海桥编著 科学出版社 1. 屈碗玲，耿素云，张立昂编. 离散数学（第 3 版）（21 世纪大学本科计算 机专业系列教材）. 清华大学出版社，2014 年. 2. 严蔚敏、吴伟民 编著. 数据结构（C）语言版. 清华大学出版社，2007 年. 3．汤小丹，梁红兵，哲凤屏，汤子瀛.计算机操作系统（第三版）.西安电子 科技大学出版社，2007 年. 4．陈火旺等.程序设计语言编译原理（第三版）.国防工业出版社，2006 年. 5. 吴功宜、吴英编著. 计算机网络技术教程-自顶向下分析与设计方法.机械工 复试科目:541 计算机综合基础 业出版社,2009 年. 1. 《机械原理》郑文纬，高等教育出版社，1997 年 2. 《机械振动基础》胡海岩主编，北京航空航天大学出版社，2004 年 3. 《单片机原理及应用》（第二版），李建忠主编，西安电子科技出版社， 复试科目:511 机械基础综合 2008 年 [1] 秦曾煌, 电工学(第七版)(上册), 高等教育出版社, 2009 [2] 吴宁编，《80X86/Pentium 微型计算机原理及应用》，电子工业出版 社，2000 年 复试科目:597 电子与控制基础 [3] 胡寿松, 自动控制原理（第五版）, 科学出版社,2007 年 1、流体力学：《流体力学》林建忠主编,清华出版社。 2、制冷及低温工程：《制冷与低温技术原理》，吴业正，高等教育出版 社；《制冷与低温技术装置》，吴业正， 高等教育出版社。 3、飞行器环境控制：《飞行器环境控制》，寿荣中、何慧姗，北京航空航 复试科目:514 环控基础综合 天大学出版社。 《电动力学》，郭硕鸿，高等教育出版社，2008。 《电动力学》，杨世平等，科学出版社，2010。 《等离子体物理学》，李定，陈银华，马锦绣等，高等教育出版社，2006。 复试科目:596 电动力学 复试科目:517 飞行器设计基础综 合 《空间天气学》，焦维新，气象出版社，2003。 1、《飞行器结构力学》，史治宇、丁锡洪编，国防工业出版社，2013 年. 2、《流体力学》林建忠主编,清华出版社，2000 年. 3、《航空航天概论》昂海松主编，科学出版社，2008 年。 褚桂柏主编，航天技术概论，中国宇航出版社，2002 年 11 月 谭维炽，胡金刚主编，航天器系统工程，中国科学技术出版社，2009 年 4 月 复试科目:595 航天技术基础 彭城荣编著，航天器总体设计，中国科学技术出版社，2011 年 1 月 1. 屈碗玲，耿素云，张立昂编. 离散数学（第 3 版）（21 世纪大学本科计算 机专业系列教材）. 清华大学出版社，2014 年. 2. 严蔚敏、吴伟民 编著. 数据结构（C）语言版. 清华大学出版社，2007 年. 3．汤小丹，梁红兵，哲凤屏，汤子瀛.计算机操作系统（第三版）.西安电子 复试科目:541 计算机综合基础 科制技术综合
201机械工程学院参考教材
201机械工程学院参考教材202精密仪器与光电子工程学院参考教材测控技术基础1. 施文康，余晓芬主编. 检测技术（第2版）. 北京：机械工业出版社，2005.2. 强锡富主编. 传感器（第3版）. 北京：机械工业出版社，2001.5.3. 张国雄主编. 测控电路. 北京：机械工业出版社，2007.4. 费业泰主编. 误差理论与数据处理（第5版）. 北京：机械工业出版社，2005. 工程光学（1）《工程光学》第2版，郁道银，机械工业出版社，2006（2）《工程光学基础教程》，郁道银，机械工业出版社，2007（3）《工程光学复习指导与习题解答》，蔡怀宇，机械工业出版社，2009生物医学工程基础：1、《医学传感器与人体信息检测》，王明时编，天津科学技术出版社2、《生物医学传感器与原理与应用》，彭承琳编，高等教育出版社3、《现代生物医学传感技术》，王平编，浙江大学出版社4、《数字信号处理》，吴镇扬，高等教育出版社，20055、《数字信号处理》，第二版，丁玉美，西安电子科技大学6、《数字信号处理》，第二版，学习指导，高西金，西安电子科技大学光电子学基础《量子力学教程》，周世勋编，高等教育出版社，2002.3《激光原理》，周炳琨，高以智，陈倜嵘, 陈家骅编著，国防工业出版社，2000年版《激光技术》第二版，蓝信钜等，科学出版社，2005《物理光学与应用光学》，石顺祥，张海兴，刘劲松。
西安电子科技大学出版社，2000203电气与自动化工程学院参考教材电路:《电路基础理论》，杨山主编，天津大学出版社《网络理论导论》，杨山主编，内部印刷《电路理论复习指导》，周树棠主编，化学工业出版社《电路》，邱关源主编高等教育出版社自动控制理论《自动控制原理》，国防工业出版社，科学出版社，胡寿松《现代控制理论》，机械工业出版社，刘豹《自动控制原理》，清华大学出版社，吴麒204电子信息工程学院参考教材205建筑工程学院参考教材206建筑学院参考教材中外艺术史1、《中国美术史略》人民美术出版社，闫立川著2、《西方现代艺术史》天津人民美术出版社，邹德侬译3、《中国绘画史要》天津人民美术出版社，何延喆著4、《西方美术史话》中国青年出版社迟轲著环境设计有关室内外环境艺术设计参考书籍绘画测试《中国古代白描作品》及各类线描绘画参考资料建筑理论综合1、《中国建筑史》，中国建筑工业出版社2、《中国古代建筑史》，刘敦桢主编，中国建筑工业出版社3、《华夏意匠》，李允鉌著，中国建筑工业出版社4、《外国建筑史（十九世纪末以前）》，中国建筑工业出版社5、《外国近现代建筑史》，中国建筑工业出版社6、《城市规划原理》，同济大学主编，中国建筑工业出版社7、《外国城市建筑史》，沈玉麟编，中国建筑工业出版社8、《城市道路与交通》，同济大学主编，中国建筑工业出版社9、《区域规划》，中国建筑工业出版社10、《城市规划》杂志，中国城市规划学会《城市规划》编辑部11、《外国城市规划》杂志，中国城市规划设计研究院《外国城市规划》编辑部12、全国注册城市规划师执业资格考试指定参考用书（2002-2004年）13、《现代城市设计理论》王建国编著，中国建筑工业出版社建筑设计1、《建筑空间组合论》彭一刚著，中国建筑工业出版社。
测控电路教学大纲
《测控电路》教学大纲课程编号：302021030 课程性质： 必修课程名称：测控电路学时/学分：48/3考核方式： 闭卷笔试英文名称：Measurement and ControlCircuit大纲执笔人：张涛选用教材：《测控电路》第4版张国雄、李醒飞机械工业出版社大纲审核人：专业教学指导组先修课程：模电基础(I)、数电基础(II)、自动控制原理适用专业：测控技术与仪器一、课程目标课程具体目标为：1.能理解测控电路系统及各特定单元电路的概念、功能、组成及其工作原理、性能特点；2.能识别各种测控单元电路的实现功能，并能解释其工作过程；3.能应用电路原理推导各种测控单元电路输入输出间关系表达式，提出实现特定功能性能所需满足的电路参数配置条件，分析影响测控电路性能的关键因素；4.能根据特定功能性能要求，设计相应的测控电路单元或系统。
二、教学内容第一章 绪论（支撑课程目标1）1.测控电路的功用及对测控电路的主要要求；2.测控电路的输入信号与输出信号；3.测控电路的类型与组成；4.测控电路的发展趋势；5.课程的性质、内容与学习方法。
第二章 信号放大电路（支撑课程目标1、2、3、4）1. 测量放大电路:主要包括测量放大电路的基本要求与类型、稳零放大电路、高输入阻抗放大电路、高共模抑制比放大电路；2.特殊功能放大电路:电桥放大电路、隔离放大电路及增益可调放大电路。
第三章 信号调制解调电路（支撑课程目标1、2、3、4）1. 调制解调的功用与类型；2. 调幅式测量电路；3. 调频式测量电路；4. 调相式测量电路；5. 脉冲调制式测量电路。
第四章 信号分离电路（支撑课程目标1、2、3、4）1. 滤波器的基本知识；2. RC有源滤波电路。
第五章 信号运算电路（支撑课程目标1、2、3、4）1. 加减运算电路；2. 微分积分运算电路；3. 常用特征值运算电路。
第六章 信号转换电路（支撑课程目标1、2、3、4）1. 采样保持电路；2. 电压比较电路；3. 电压频率转换电路；4. 模拟数字转换电路。
测控电路
Dennis Gabor The Nobel Prize in Physics 1971 "for his invention and development of the holographic method"
9
部分因从事仪器科学与技术研究获得诺贝尔物理学奖 的科学家
Ernst Ruska The Nobel Prize in Physics 1986 "for his fundamental work in electron optics, and for the design of the first electron microscope"
Frits Zernike The Nobel Prize in Physics 1953 "for his demonstration of the phase contrast method, especially for his invention of the phase contrast microscope"
11
第一节 测控电路的功用
当今时代是信息时代。 信息技术包括：信息获取、处理、传输、 存储、执行（控制）。 测量是信息的源头。 信息时代的标志：高性能计算机，速度、 容量，大规模集成电路，离不开测控。
第一节 测控电路的功用
现代战争离不开测控。 仪器仪表的测量控制精度决定了武器的 打击精度，测试速度、控制反应速度决 定了武器的反应能力。 载人飞船成功发射，测控也有至关重要 作用。 生产、生活、科技、国防都离不开测控。
第一节 测控电路的功用
传感器
测量控 制电路
图1-1 测控系统的组成
测控电路课件(完整)
（三）、开关信号
开关信号可视为绝对码信号的特例，当绝 对码信号只有一位编码时，就成了开关信号。 只有0和1两个状态。
与行程开关、光电开关、触发式测头相连 接的测控电路，其输入信号为开关信号。
当执行机构只有两种状态时，如电磁铁、 开关等，要求测控电路输出开关信号。
第四节 测控电路的类型与组成
一、测量电路的基本组成 (一)模拟式测量电路的基本组成 (二)数字式测量电路的基本组成
二、控制电路的基本组成 (一)开环控制 (二)闭环控制
传 感 器
量 程 切 换
放 大 器
解 调 器
电
路
振荡器
信 号 分 离
运 算 电
模 数 转 换
计 算 机
电路 电
路
路
电源
显 示 执 行 机 构 电路
图1-6 模拟式测量电路的基本组成
传 感 器
细 脉转 分 冲换 电 当电 路 量路 辨向电路
（二）、绝对码信号
1111 0000
1110
0001
1101
0010
1100
0011
1011
0100
1010
0101
1001
0110
1000 0111
绝对码信号是一种与状态相对应的信号。
绝对码信号在显示与打印机机构中有广泛的 应用。显示与打印机构根据测控电路的译码器输 出的编码，显示或打印相应的数字或符号。在一 些随动系统中，执行机构根据测控电路输出的编 码，使受控对象进入相应状态。
以磁电式电表、示波器、笔式记录器作为显示 机构，以直流电动机为执行机构时，要求测控电路 的输出信号为非调制模拟信号。
第三节 测控电路的输入信号与输出信号
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.2 对测控电路的主要要求
要掌握设计、选用电路的要领，必须了解对测控电路的要求
一、精度高
二、响应快
三、转换灵活
四、可靠性与经济性
测控电路
2013-8-19
6
1.2 对测控电路的主要要求
（一）精度高 离开精度，测控就失去意义 生产、科研、国防、高科技都离不开精度 产品的质量在很大程度上取决于测控精度 仪器仪表的测控精度决定了武器系统的打 击精度
1.6 课程的性质、内容与学习方法
宽基础 重点放在基本功能块 创造性 怎样运用电路解决工程技术问题
1.6 课程的性质、内容与学习方法
主要介绍工业生产和科学研究中常用的测量与 控制电路的各种功能块和总体连接，使学生熟 悉怎样运用电子技术来解决测量与控制中的任 务。它不是一般意义上电子技术课的深化与提 高，而要着重讲清，如何在电子技术与测量、 控制间架起一座桥梁，实现二者之间的沟通， 学会如何在测量和控制中运用电子技术，并与 光、机、计算机紧密配合，实现测控的总体思 想，围绕精、快、灵、可靠和测控任务的其它 要求来选用电路、设计电路。
1.2 对测控电路的主要要求
精度----测控永恒主题 长度：纳米（单一尺寸到坐标测量，分 子测量机-亚原子测量机） 时间：飞秒 引力波对光速影响10-17 光钟10-19（3000亿年差1秒） 单个电子电量（1.59×10-19C）
1.2 对测控电路的主要要求
影响测控电路精度的主要因素有哪些？其 中那几个因素是最基本的？
测控电路
2013-8-19
28
1.4 测控电路的类型与组成
扰动
给定 机构
设定 电路
比较 电路
放大 校正 转换 电路 电路 电路 控制电路
执行 机构
被控 对象
输出
传感器 闭环控制系统的基本组成
测控电路
2013-8-19
29
1.5
测控电路的发展趋势
优质化(精、快、可靠）
集成化
数字化
通用化、模块化
锁 存 器
计 算 机
显 示 执 行 机 构
电路
辨向电路
锁 指令传感器 存 指 令手动采样
增量码数字式测量电路的基本组成 测控电路
2013-8-19
27
1.4 测控电路的类型与组成
测量电路 传感器 扰动量
给定 机构
设定 电路
放大 电路
转换 电路
执行 机构
被控 对象
输 出
控制电路
开环控制系统的基本组成
1.3 测控电路的输入信号与输出信号
2、数字式信号 （2）绝对码信号
1101 1100
1111 1110
0000 0001
0010
0011
1011
0100
输出与状态一一对应
1010 1001 1000 0111
0101
0110
测控电路
2013-8-19
23
1.3 测控电路的输入信号与输出信号
4
A-A
2、数字式信号 （1）增量码信号 （2）绝对码信号 （3）开关信号
1.3 测控电路的输入信号与输出信号
2、数字式信号 （1）增量码信号
3
L
4
N
2L
1 2 5
输出反映变化量
6
1.3 测控电路的输入信号与输出信号
2、数字式信号 （1）增量码信号
L N W
L
亮 暗
输出反映变化量
W
亮
简述
1.2 对测控电路的主要要求
（三）转换灵活 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？
1、 模数转换与数模转换 2、信号形式的转换 3、量程的变换 4、信号的选取 5、信号处理与运算
测控电路
2013-8-19
13
1.2 对测控电路的主要要求
对于灵活性的需求 参数类型更多 参数定义更加复杂 应用领域更广泛，天上、地下、水中、 人体内
5
2、数字式信号 （3）开关信号 输出只有开关、通断、 亮暗、01两种状态
3
6
指示灯
7
A
2
A
8
பைடு நூலகம்B-B
9
B
1
B
10
r
11 l
12
F
1.4 测控电路的类型与组成
一、测量电路的基本组成
模拟式测量电路的基本组成
数字式测量电路的基本组成
二、控制电路的基本组成
开环控制 闭环控制
测控电路
2013-8-19
25
1.4 测控电路的类型与组成
测控一体化
自动化与智能化
测控电路
2013-8-19
30
三、怎么学？
1.6 课程的性质、内容与学习方法
掌握基础, 注重实践
测控电路
2013-8-19
31
1.6 课程的性质、内容与学习方法
在现代生产中，物质流和能量流在信息流指挥 和控制下运动。测控技术已经成为现代生产和 高科技中的一项必不可少的基础技术。为适应 这一发展需要，培养宽基础、具有创造性的人 才，将整个仪器仪表类专业集中为“测控技术 及仪器”一个专业，《测控电路》是它的一门 重要课程。
1.6 课程的性质、内容与学习方法
不同类型的误差对功能有不同影响 不同类型的误差有不同形成根源 滤波技术还常用于机器故障诊断
1.6 课程的性质、内容与学习方法
二、从信息流总体来分析电路 光、机、电、计算机怎样配合、合理分配 任务要求。 调制、放大放在哪里？ 计算、分析、数据处理由什么来完成？ 我们的任务是培养有创造性的测控系统总 体设计师，而不是电路工程师。
测控电路
《测控电路》教材编写组
测控电路
2013-8-19
第1章 绪论
测控电路的功用 对测控电路的主要要求 测控电路的输入输出信号 测控电路的类型与组成
测控电路的发展趋势 课程的性质、内容与学习方法
测控电路
2013-8-19
2
1.1 测控电路的功用
当今时代是信息时代。 信息技术包括：信息获取、处理、传输、存储、 执行（控制）。 测量是信息的源头，最后落实到控制。 信息时代的标志——高性能计算机的发展，速 度和容量为其主要指标。 关键是重复定位和曝光技术精度，在于测控。
1.2 对测控电路的主要要求
测量范围更宽 尺寸----原子核到宇宙空间 电压----纳伏到百万伏 电阻----超导至1014欧 加速度----10-4~104g 温度----接近绝对零度到1018度
1.2 对测控电路的主要要求
（四）可靠性与经济性 测控电路越来越多地实时地用在各种系 统中； 测控电路越来越多地国防和高科技中； 测控电路越来越多地用在医疗和其它与 生命有关的系统中； 电路的集成度越来越大。
1.2 对测控电路的主要要求
应用领域更广泛，天上、地下、水中、 人体内 条件更加恶劣 高温、高速、高湿、高尘、振动、密闭、 遥测、高压、高电压、 深水、强场、易 爆
1.3 测控电路的输入信号与输出信号
电路的形式、结构首先与信号形式与使用要求有关
1、模拟式信号 (1) 非调制信号
x
测量信号 被测量
1.6 课程的性质、内容与学习方法
原理为主，适当介绍集成块。 注意与其它相关课程的配合。 讲课、习题（思考题）、实验并重。 跨课程的设计性、解决问题性实验，联 课实验。 鼓励参加科研活动。
思考题
1-1 1-4 1-5
1.6 课程的性质、内容与学习方法
一、桥梁（工程与电路之间） 工程问题如何用电路解决？ 高共模抑制比 1. 多数干扰是共模干扰； 2. 许多测控任务需要的就是差值、变化量 如形状误差 温度变化、梯度 跟踪误差（实际值与理想值之差）
1.6 课程的性质、内容与学习方法
滤波 测量信号 表面轮廓 形状误差（准直流） 波度（低频） 表面粗糙度（中频） 噪声（高频）
量 程 切 换 电 路 信 号 分 离 电 路 模 数 转 换 电 路 电 源
传 感 器
放 大 器
解 调 器
运 算 电 路
计 算 机
显 示 执 行 机 构
电路
振 荡 器
模拟式测量电路的基本组成
测控电路
2013-8-19
26
1.4 测控电路的类型与组成
传 感 器
放 大 器 整 形 电 路 细 分 电 路 脉转 冲换 当电 量路 计 数 器
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
测控电路
2013-8-19
9
1.2 对测控电路的主要要求
课程内容首先围绕精度来讲 放大器：低漂、自动稳零、高共模抑制 比、高输入阻抗、非线性补偿 信号的调制解调 滤波 运算处理，选取有效成分 抗干扰技术
1.1 测控电路的功用
传感器 测量控 制电路
测控系统的组成
执行机构
测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用？
电路是最灵活的，便于放大、传输、转换、 选取所需信号、适应不同测控任务要求。
测控电路
2013-8-19
4
1.1 测控电路的功用
传感器
测量控 制电路
执行机构
原始信号微弱：高保真放大 带有噪声、外界干扰：调制解调（给信号赋予一定特 征）、共模抑制、滤波 复杂参数、分析：计算变换电路。 电路是“一传”和“二传”手，还有“拦网”作用， 是测控系统中最灵活部分。