武汉大学测控电路复习重点详解演示文稿
《电路(武大出版)》第一章
W R t pdξ t uidξ
0 0
t
t
4. 电阻的开路与短路
i
R
短路
u
u0
+ u –
i0
开路
R 0 or G
i
i0
u0
R or G 0
1.5 电容元件 (capacitor)
q
电容器 在外电源作用下， 两极板上分别带上等量异号电荷，撤去 电源，板上电荷仍可长久地集聚下去， 是一种储存电能的部件。
(2) 以c点为电位参考点
c 0
Wac q
Wbc q
a
b
a
8 12 4
12 4
5V
b
3V
U ab a b 5 3 2 V
c
结论
U bc b c 3 0 3 V
电路中电位参考点可任意选择；参考点一经选定，电路中 各点的电位值就是唯一的；当选择不同的电位参考点时， 电路中各点电位值将改变，但任意两点间电压保持不变。
-q
＋
u
单位
－
C 称为电容器的电容, 单位：F (法) (Farad，法拉), 常用F，p F等表示。
1831年，英国物理学 家法拉第（Michael Faraday 1791-1867） 发现电磁感应并提出 电磁感应定律(“磁生 电”）。他还提出相 对理论，后被麦克斯 韦和爱因斯坦进一步 发展。
参考方向
电流(代数量)
任意假定一个正电荷运动的方向即为电 流的参考方向。
大小
方向(正负）
i A
参考方向
B
电流的参考方向与实际方向的关系：
i A
测控电路复习重点
0.231 0.266 0.259 0.259 0.238转速1017 983 960 935 910 油门开度五组全是43.3% 频率9530 9557 9579 9557 9554绪论部分课后作业1-5,1-7,1-9测控系统的一般结构,自上而下的设计方法,对测控系统的主要要求;第二章集成运算放大器的三种基本形式的特点，应用场合,会用虚短,虚断,电流节点和为零来分析电路，同时会设计相关电路.测量放大电路的典型形式：高输入阻抗，高共模抑制比，自动调零放大电路，隔离放大电路等的原理分析；第三章有源滤波器和无源滤波器的区别；二阶有源滤波器的分类，结构，会推导其传递函数，并根据其获得特征参数kp，w0，α等。
会设计有源滤波器。
第四章加减法运算电路微积分运算电路的分析及设计PID电路在测控系统中的作用；第五章调制解调的概念双边带调幅的概念包络检波和相敏检波的电路原理及分析；区别；相敏检波电路的主要作用：鉴相和选频第六章信号转换电路电压比较器的分类，特点，原理电流/电压，电压/电流变换电路的原理及设计A/D，D/A转换电路的原理及特点。
第七章PWM调制控制电路的概念、结构及原理；V/W电路的分类、原理主要是锯齿波发生器和三角波发生器；功率转换电路：简单不可逆PWM和H型PWM电路的原理；注意可逆和不可逆的区别；双极式和单极式驱动的不同；第八章电磁干扰的概念；产生电磁干扰的因素，干扰耦合和辐射的途径；抗干扰措施：屏蔽和接地。
注意掌握以下这个大原则，整个课程就变得很简单了：将电压比较器的分析和其他部分电路的分析区分开来；电压比较器的运放工作在非线性区：只能用虚断，不能用虚短；其他电路的运放工作在线性区：可以用虚短和虚断，电流节点和为零；多输入时线性叠加原理。
此外将课后作业好好练习，争取自己会做。
大致这些吧，同学们在复习过程中遇到什么问题可以传到邮箱中或到办公室找我。
测控电路复习要点总结范文-图文
测控电路复习要点总结范文-图文第三章半导体二极管及基本电路3.1半导体的基本知识3.1.1半导体材料导体(conductor)：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。
绝缘体(emiconductor)：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。
半导体(inulator)：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。
半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有不同于其它物质的特点：当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化。
往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使它的导电能力明显改变。
3.1.2本征半导体和杂志半导体本征半导体：完全纯净的、结构完整的半导体晶体。
成分：载流子、自由电子和空穴。
本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即自由电子和空穴。
杂质半导体：掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自由电子浓度远大于空穴浓度。
自由电子称为多数载流子（多子），空穴称为少数载流子（少子）。
包括P型半导体和N型半导体。
3.2PN结的形成及特性3.2.1PN结的形成漂移运动：内电场越强，就使漂移(drift)运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。
扩散运动：扩散(diffuion)的结果是使空间电荷区逐渐加宽，空间电荷区越宽。
PN结的形成：扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡，相当于两个区之间没有电荷运动，空间电荷区的厚度固定不变。
3.2.2PN结的特性PN结的单向导电性：PN结(PNjunction)正向偏置，内电场减弱，使扩散加强，扩散飘移，正向电流大，空间电荷区变薄；PN结(PNjunction)反向偏置，内电场加强，使扩散停止，有少量飘移，反向电流很小，空间电荷区变厚。
PN结的电容效应：扩散电容CD和势垒电容CB。
扩散电容，PN结处于正向偏置时，多子的扩散导致在P区（N区）靠近结的边缘有高于正常情况的电子（空穴）浓度，这种超量的浓度可视为电荷存储到PN结的邻域；势垒电容，势垒区是积累空间电荷的区域，当反向偏置电压变化时，就会引起积累在势垒区的空间电荷的变化，类似于平板电容器两极板上电荷的变化。
武大电路课件dl-5-1
2
2
Im
jI
I
0
Re
I
jI
,
j
e2
cos(
)
j sin(
)
j
2
2
2
, e j cos() j sin() 1
故 +j, –j, -1 都可以看成旋转因子。
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3. 正弦量的相量表示
解 j 3 ( 6) 2 0
电压超前电流90°
(2) u(t) 10 cos(100 t 300 )V i (t) 10sin(100 t 150 )A
解 i (t) 10cos(100t 1050)
j 300 (1050 ) 1350
A | A | e j | A |
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两种表示法的关系：
A=a+jb
A=|A|ej =|A|
直角坐标表示 极坐标表示
Im
b
A
|A|
0
a Re
| A |
a2 b2
θ arctg b
a
或
a | A | cosθ
b | A | sinθ
（2）测量中，交流测量仪表指示的电压、电流读数一 般为有效值。
（3）区分电压、电流的瞬时值、最大值、有效值的符号。
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5.3 正弦量的相量表示
1. 问题的提出：
电路方程是微分方程：
+i R u
C L
LC
d 2uC dt
《测控电路》PPT课件
7
-E2
S1
S2
S3
S4
S5
输出/输入
S6
S7
S8
图 6-7 CD4051 原理图
CD4051多路模拟开关
元件性能的影响和要求
存储电容
选用介质吸附效应小和泄漏电阻大的电容器，如聚苯乙烯，钽电容和聚碳酸脂 电容器等。
原因：
当电路从采样转到保持，介质的吸附效应会使电容器上的电压下降，被保 持的电压低于采样转保持瞬间的输入电压，峰值检波器复位时，电容放电， 介质吸附效应会使放电后的电容电压回升，引起小信号峰值的检波误差。
➢ 为了使所采集的信号能够正确反映输入模拟信号，除保证采 样/保持器精度要求外，还必须符合采样定理。
➢ 采样过程：当模拟信号ui=f(t)通过一个受采样脉冲信号 fs(t)控制的开关电路时，开关输出端的信号是时间离散信 号。不难看出，采样脉冲的重复周期Ts愈小，采样时间间隔 愈短，获得的离散信号亦愈多。
（3）高速S/H电路
用开环式采样/保持电路方案，选用高速元件，并通过扩增驱动电流来减小存储 电容的充电时间。
Uc
VD1
VD2 V2
V1
∞
-
ui
+
+ N1
R1
R2
V
∞
-
uo
+
+ N2
C
（3）高速S/H电路
在采样期间，Uc为正，V与V2导通，V1截止。
V1的导通将使V和C置于N1的闭环回路中，C上的电压将等于 输入电压而不受V的导通电阻的影响，另外，由于N1反相端 的偏置电流和V1的漏电流都很小，
由此可见，这个电路的速度提高是靠牺牲精度换来的。
武汉大学测控电路复习重点[可修改版ppt]
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即 vc2＝vo2≈(K2v0s2+Kc2vc)/K2＇
2.3 典型测量放大电路
校零和放大阶段：
时钟为低电平，Sb1、Sb2闭合， 输入信号vi 同时作用到N1、N2 的输入端；N2除输入vi、v0s2 和vc外，在侧向端A2还作用着 vc2，此时N2的输出：
什么是高共模抑制比放大电路？应用何种场合？ 有抑制何传感谓器电输桥出放共模大电电压路（？包应括干用扰于电何压种）场的放合大？电路称为高共模抑制比 放大电何路。谓应自用举于电要求路共？模应抑用制于比大何于种1场00d合B的？场合，例如人体心电测量。 自举电什路么是是利用隔反离馈放使大输电入电路阻？的应两用端于近似何为种等场电合位，？减小向输入回路索取
电流，从而提高输入阻抗的电路。应用于传感器的输出阻抗很高（如电容式， 压电式传感器的输出阻抗可达108Ω以上）的测量放大电路中。
第二章 信号放大电路
重点掌握：
双运放高共模抑制比放大电路（同相串联结构型）输入输 出关系推导
三运放高共模抑制比放大电路特点和输入输出关系推导 自动稳零放大电路特点和工作原理分析 轮换自动校零集成运算放大电路(CAZ)运算放大器的原理 斩波稳零集成运算放大器电路特点及其工作原理分析 自举式高输入阻抗放大电路工作原理分析 差动输入电桥放大电路和线性电桥放大电路的特点和分析 互补式光电耦合隔离放大电路工作原理分析
第三章 信号调制解调电路
第一章 绪论
4. 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. 模拟式测量电路的基本组成 6. 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）
测控电路复习重点
A/D转换器
选用适当的模数转换器，将模拟信号 转换为数字信号，便于微控制器或计
算机处理。
信号调理电路
设计信号调理电路，将压力传感器输 出的模拟信号转换为适合后续处理的 数字信号。
控制策略
根据实际需求，设计相应的控制策略， 如PID控制算法，实现对压力的精确 控制。
位移测控电路设计
滤波器类型
滤波器可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等，根据信号处理需求选择合适的滤波器类型。
滤波器特性
滤波器的特性包括通带、阻带、过渡带等，这些特性决定了滤波器对信号的通过和抑制能力。
信号转换器及其特性
信号转换器类型
信号转换器包括模数转换器和数模转换器，用于实现模拟信号和数字信号之间的相互转换。
应用领域
广泛应用于压力、位移、液位等物理量的测 量与控制。
压电式传感器
要点一
工作原理
压电式传感器利用压电效应，通过测量压电元件的电压或 电荷变化来感知物理量变化，其工作原理基于压电材料的 压电效应和逆压电效应。
要点二
应用领域
广泛应用于冲击、振动、压力等物理量的测量与控制。
04 测控电路中的执行器
测控电路的应用领域
工业自动化
用于生产线的控制、监测和数据采集。
医疗电子
用于医疗设备的信号处理和控制，如监护仪、 心电图机等。
航空航天
用于飞行器的导航、控制和监测。
环境监测
用于气象、水文、地质等方面的监测和数据 采集。
测控电路的基本组成
信号调理电路
用于对传感器输出的电信号进 行放大、滤波、线性化等处理。
执行器
用于将控制信号转换为实际的 控制动作。
武汉大学测控电路复习重点综述
运算放大器的误差及其补偿
典型测量放大电路：
反相放大器、交流放大电路、同相放大器、 基本差动放大器 高共模抑制比放大电路★ 低漂移放大电路★
高输入阻抗放大电路★ 电桥放大
隔离放大电路★
2019/4/8 6
隔离放大电路的输入、输出和电源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。隔离放大电路主要用于便携式测量 仪器和某些测控系统（如生物医学人体测量、自动化试验设备、工业过 重点掌握： 程控制系统等）中，能在噪声环境下以高阻抗、高共模抑制能力传送信 何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？ （P24） 号。 在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压，电流或电荷信号的 放大电路称为测量放大电路，亦称仪用放大电路。对其基本要求是：①输 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 入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配；②一定的放大倍数和稳定的增益；③ 电桥都称为电桥放大电路。应用于电参量式传感器，如电感式、电阻应变式 低噪声；④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移；⑤足够的带 、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 宽和转换速率（无畸变的放大瞬态信号）；⑥高输入共模范围（如达几百 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 伏）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。 出放大了的电压信号。
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第三章 信号调制解调电路
9.开关式相敏检波电路。 10.相加式相敏检波电路图（3-18a）Us与Uc之间的关系， 工作曲线，电路原理。 11.相敏检波电路的选频与鉴相特性：作用和原理？ 12.鉴相电路的原理，相加式相敏检波电路用于鉴相时Us与 Uc之间的关系。 13.窄脉冲鉴频的基本原理和相应波形。 14. 斜率鉴频电路的基本结构、基本原理和相应波形。
测控电路第一章复习重点
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。
1-3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。
《测控电路》课后答案+复习重点归纳+3套考题
第一章绪论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）、执行机构组成2、测控电路的主要要求：精、快、灵、可靠3、测控电路的特点：精度高、动态性能好、高的识别和分析能力、可靠性高、经济性好4、为了提高信号的抗干扰能力，往往需要对信号进行调制。
在紧密测量中希望从信号一形成就成为已调制信号，因此常在传感器中进行调制。
5用电感传感器测量工件轮廓形状时—这是一个幅值按被测轮廓调制的已调制信号---称为调幅信号6、用应变片测量梁的变形，并将应变片接入交流电桥。
这时电桥的输出也是调幅信号，载波信号的频率为电桥供电频率，电桥输出信号的幅值为应变片的变形所调制。
7、采用光栅、激光干涉法等测量位移时时传感器的输出为增量码信号。
8、增量码信号是一种反映过程的信号，或者说是一种反映变化增量的信号。
它与被测对象的状态并无一一对应的关系。
9、绝对码信号是一种与状态相对应的信号。
10、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。
开关信号只有0和1两个状态。
11、控制方式可分为开环控制与闭环控制。
12、闭环控制的特点：它的主要特点是用传感器直接测量输出量，将它反馈到输入端与设定电路的输出相比较，当发现他们之间有差异时，进行调节补充:1、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标志2、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？（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第二章信号放大电路1、输入失调电压u0s：对于理想运算放大器，输入电压为零，输出电压也必然为零。
然而，实际运算放大器中，前置级的差动放大器并不一定完全对称，必须在输入端加上某一直流电压后才能使输出为零，这一直流电压称之。
2、零点漂移：失调电压随时间和温度而变化，即零点在变动，称之3、输出失调电压u0=(1+R2/R1)u0s4、输出端产生的失调电压u02=-R2I b1+(1+R2/R1)R3I b2若取R3=R1//R2,则u02=R2(I b2-I b1)=R2I0s I0s称为输入失调电流5、绝大部分的运算放大器都是用于反馈状态6、由于运算放大器通常使用在负反馈状态，本来就有1800的相位差，再加上外接和内部电路的RC网络，有可能出现3600的相位差，使电路振荡。
测控电路总复习2009-12
1什么是包络检波？ 从已调信号中检出调制信号的过程称为解调或检波。幅值调制就是让已调信号的幅值随调制信号的值变化，因此调幅信号的包 络线形状与调制信号一致。只要能检出调幅信号的包络线即能实现解调。这种方法称为包络检波。
特点：原理简单、电路简单，在通信中广泛应用。
包络检波的基本工作原理是什么？ 包络检波输出不完全是调制信号，还含有直流分量，大小由载波信号幅值U m 决定。 在测控系统中包络检波输出直流成分与交流成分具有不同的含义是什么？ 2为什么要采用精密检波电路？为了提高检波精度， 常需采用精密检波电路，它又称为线性检波电路。 ●二极管VD和晶体管V都有一定死区电压，即二极管的正向压降、晶体管 的发射结电压超过一定值时才导通， ●它们的特性也是一根曲线。二极管VD和晶体管V的特性偏离理想特性会 给检波带来误差。 (1) 半波精密检波电路 (2) 全波精密检波电路 3包络检波存在问题： 第一，解调的主要过程是对调幅信号进行半波或全波整流，无法从检波器的输出鉴别调制信号的相位。
?干扰和噪声无本质区别。外部来的扰动称为干扰；内部产生的称为噪声。 2.分类：白噪声/色噪声 ?白噪声（white noise）:是指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声。 所有频率具有相同能量的随机噪声称为白噪声.是一种功率频谱密度为常数的随机信号或随机过程。噪声的波形是随机的（幅 值、相位、频率），瞬时值无法预测，但每赫带宽内包含的噪声功率从统计观点来看是一个常量。
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，输出放大了的电压信号 （一）单端输入电桥放大电路 （二）差动输入电桥放大电路 （三）线性电桥放大电路 八、高输入阻抗放大电路 1 问题的提出： 电容式传感器、压电式传感器等具有很高输出阻抗（可达108以上），要求测量放大电路须有很高的输入阻抗匹配。 2 解决方法： 通用集成运算放大器组成自举电路 高输入阻抗集成运算放大器 3 应用场合: 常应用于传感器的输出阻抗很高的测量放大电路中。如电容式、压电式传感器等电荷式传感器的测量放大电路。 4 何谓自举电路? 是利用反馈使输入电阻的两端近似为等电位，减小向输入回路索取电流，从而提高输入阻抗的电路。 5 自举式高输入阻抗放大电路： 1）同相交流放大电路 2）交流电压跟随电路 3）自举组合电路 九、电荷放大电路 一种输出电压与输入电荷成比例关系的测量放大电路。用于放大来自压电器件的电荷信号的放大电路。比如：压电传感器或电 容式传感器等。 十、增益调整放大电路 既能方便调整放大电路的增益，又不降低放大电路共模抑制比的专门电路。 10.1 手动增益调整放大电路 10.2 自动增益调整放大电路 10.3 可编程增益调整放大电路 2.3 隔离放大电路 1 什么是隔离放大电路？ 放大电路的输入、输出和电源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，一种特殊的测量电路。 隔离包括：（1）. 电源隔离（2）. 地网络隔离（3 ）信号线隔离 主要的隔离方式？ ?电磁耦合（变压器）：用以实现载波调制。 线性度好，隔离性能好，共模抑制比高，技术成熟。 缺点：带宽较窄（1kHz),体积大，工艺复杂，应用不便。 ?光电耦合：结构简单，成本低，重量轻，线性度好，有一定转换速率，带宽较宽，与TTL电路兼容。
测控电路(第7版)课件：信号运算电路
实现输入信号相加，且输入输 出同相，系数调整不易
信号运算电路
Rf
N
uo
叠加定理
9
6.2.2 反相加法电路
uo1 uo2
Rf R1 Rf R2
ui1 ui 2
uo
Rf R1
ui1
Rf R2
ui 2
实现输入信号相加，且输入输出反相， 系数单独可调，输入阻抗低
信号运算电路
Rf
ui1
R1
ui2
信号运算电路
41
6.6.2 常用微分电路
iC
C
duc dt
=C
dui dt
uo R
uo
RC
dui dt
iC
iR R
C ui
∞
－
+
+N
uo
微分常数：TD RC，TD越大微分速度越快，微分作用越弱
a)基本微分电路
信号运算电路
42
微分电路应用
• 若输入为正弦： ui sin t
uo RC cost RC sin(t 90 )
6.3.1 对数运算电路 6.3.2 指数运算电路 6.3.3 基于对数/指数运算的乘法/除法运算电路 6.3.4 变跨导乘法运算电路 6.3.5 乘方和开方运算电路 6.3.6.集成乘法运算电路
6.3.1 对数运算电路
在自然界，人们的听觉和视觉都是对数特性的，光经过介质的衰减也是对数 特性的，阻容电路的充、放电的过程是指数特性的。
u1 u2
R3
V2
∞ -
+
+ N2
uo2 R2
∞ -
+
+ N3
uo3 V3
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
《测控电路》课件
频率和周期测量电路
总结词
实现频率和周期测量的电路
详细描述
频率和周期测量电路是用来测量电路中信号的频率和周期的电路，通常由示波器和频率计组成。通过测量信号的 波形和周期，可以计算出信号的频率和周期。
电阻、电容、电感测量电路
总结词
实现电阻、电容、电感测量的电路
详细描述
电阻、电容、电感测量电路是用来测量电子元件的电阻、电容和电感值的电路，通常由测试信号源和 测量仪表组成。通过测量电子元件的阻抗值和频率响应，可以计算出其电阻、电容和电感值。
了更多可能性。
医疗物联网
测控电路在医疗仪器中还起到校准作用，确保仪器测 量结果的准确性。同时，通过对仪器运行状态的监测 ，可及时发现潜在故障，便于维护保养。
07
总结与展望
本课程的主要内容总结
01
02
03
04
信号的测量与处理
介绍了信号的采集、调理和变 换技术，以及信号的频域和时
域分析方法。
控制系统基础
提高测控电路精度的措施
选择高精度元件和设备
使用高质量的元件和设备是提高测控 电路精度的基本措施。
优化电路设计
通过合理的电路设计和布局，减小信 号传输过程中的损失和干扰，从而提 高测量精度。
实施温度补偿
对于受温度影响较大的元件，采取温 度补偿措施可以减小温度变化对测量 结果的影响。
加强数据处理和校准
对测量数据进行合理的数据处理和校 准，可以减小随机误差和系统误差的 影响。
06
实际应用案例分析
工业自动化生产线控制系统
自动化生产线控制
测控电路在工业自动化生产线控制系统中发挥着关键作用 。通过测控电路，可以实时监测生产线上各设备的状态， 确保生产流程的顺利进行。
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2. 影响测控电路精度的主要因素有哪些？其中哪几个因素是 最基本的？
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。
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。
3. 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？
电流，从而提高输入阻抗的电路。应用于传感器的输出阻抗很高（如电容式，
压电式传感器的输出阻抗可达108Ω以上）的测量放大电路中。
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第二章 信号放大电路
重点掌握：
双运放高共模抑制比放大电路（同相串联结构型）输入输 出关系推导
三运放高共模抑制比放大电路特点和输入输出关系推导 自动稳零放大电路特点和工作原理分析 轮换自动校零集成运算放大电路(CAZ)运算放大器的原理 斩波稳零集成运算放大器电路特点及其工作原理分析 自举式高输入阻抗放大电路工作原理分析 差动输入电桥放大电路和线性电桥放大电路的特点和分析 互补式光电耦合隔离放大电路工作原理分析
5. 模拟式测量电路的基本组成 6. 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）
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第二章 信号放大电路
要掌握的主要内容： 运算放大器的误差及其补偿 典型测量放大电路：
反相放大器、交流放大电路、同相放大器、 基本差动放大器
高共模抑制比放大电路★ 低漂移放大电路★ 高输入阻抗放大电路★ 电桥放大
号。何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？ （P24）
在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压，电流或电荷信号的 放大电路称为测量放大电路，亦称仪用放大电路。对其基本要求是：①输 由传入感阻器抗电应桥与和传运感算器放输大出器阻组抗成相的匹放配大；电②路一或定由的传放感大器倍和数运和算稳放定大的器增构益成；的③ 电桥低都噪称声为；电④桥低放的大输电入路失。调应电用压于和电输参入量失式调传电感流器以，及如低电的感漂式移、；电⑤阻足应够变的式带 、电宽容和式转传换感速器率等（，无经畸常变通的过放电大桥瞬转态换信电号路）输；出⑥电高压输或入电共流模信范号围，（并如用达运几算百 放大伏器）作和进高一共步模放抑大制，比或；由⑦传可感调器的和闭运环算增放益大；器⑧直线接性构好成、电精桥度放高大；电⑨路成，本输低。 出放大了的电压信号。
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三运放高共模抑制比放大电路
R3=R4，R5=R6
Kd
R5 R3
R1
R 0
R2
R0
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Kd1
uo2 ui 2
uo1 ui1
R1
R 0
R0
R2
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特点：1、电阻对称，增益可调 2、共模电压，飘移，失调电压均在RP两端自动消除，不产生影，
具有高共模抑制能力
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u0
(1
Rf R
)uid
Kf
1
Rf R
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R2绝对不能小于R1，否则输入阻抗为负值，会产生自激。可先选定两个 电阻R2=R1，再在R2上串个小电阻，以防负阻出现。
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自举电路
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C2接入前，Ri=R1+R2;
C2接入后，R1两端电压相等， Ri接近无穷
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uo1 (1 R2 / R1)ui1 uo (1 R4 / R3)ui2 (R4 / R3)u01 uo (1 R4 / R3 )ui2 (R4 / R3 )(1 R2 / R1)ui1
同相串联高共模抑制比放大电路
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特点：输入阻抗高。
如果取 R1 R4 Rf , 则 R2 R3 R
武汉大学测控电路复习重点详解 演示文稿
（优选）武汉大学测控电路复习 重点
主要内容
第一章 绪论 第二章 信号放大电路 第三章 信号调制解调电路 第四章 信号分离电路 第五章 信号运算电路 第六章 信号转换电路 第七章 信号细分与辨向电路
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第一章 绪论
1. 精密仪器对测控电路的主要要求：
为了适应在各种情况下测量与控制的需要，要求测控系统具有选取所 需的信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的 能力，这些工作通常由测控电路完成。它包括：模数转换与数模 转换；电量参数的转换；量程的变换；信号的选取；信号处理与 运算
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第一章 绪论
4. 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）
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自动调零放大电路
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K1K2>>1, K1>>1
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2.3 典型测量放大电路
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2.3 典型测量放大电路
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斩波稳零集成运算放大器（ICL7650)
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误差检测和寄存阶段：
时钟为高电平，Sa1、Sa2闭 合 ， N2 两 输 入 端 被 短 接 ，只有输入失调电压V0s2 和共模信号vc作用并输出 ，由电容C2寄存，同时反 馈到N2 的侧向输入端 A2 ，此时：
vo2＝K2v0s2+Kc2vc-K2’vo2
即 vc2＝vo2≈(K2v0s2+Kc2vc)/K2＇
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2.3 典型测量放大电路
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校零和放大阶段：
时钟为低电平，Sb1、Sb2闭合， 输入信号vi 同时作用到N1、N2 的输入端；N2除输入vi、v0s2 和vc外，在侧向端A2还作用着 vc2，此时N2的输出：
什么是高共模抑制比放大电路？应用何种场合？
有抑制何传感谓器电输桥出放共模大电电压路（？包应括干用扰于电何压种）场的放合大？电路称为高共模抑制比
放大电何路。谓应自用举于电要求路共？模应抑用制于比大何于种1场00d合B的？场合，例如人体心电测量。
自举电什路么是是利用隔反离馈放使大输电入电路阻？的应两用端于近似何为种等场电合位，？减小向输入回路索取
隔离放大电路★
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第二章 信号放大电路 隔离放大电路的输入、输出和电源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。隔离放大电路主要用于便携式测量
仪重器和点某掌些握测控：系统（如生物医学人体测量、自动化试验设备、工业过
程控制系统等）中，能在噪声环境下以高阻抗、高共模抑制能力传送信