电池电量检测电路 设计.ppt
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分类：直流电桥
电阻应变式测力 交流电桥 称重传感器
uO
Z2 (Z1
Z4 Z2
Z1Z3 )(Z3 Z
4
)
uS
电感式、差动变压器式、 电容式传感器
13
Fundamentals of Test & Measurement Technology
5.2.1 测量电桥（续）
(1) Z1 (1 )Z, Z2 Z3 Z4 Z
uO uS
14
(1) (3)
(5)
14
(2) (4)
Fundamentals of Test & Measurement Technology
15
5.2.1 测量电桥（续） 2、电桥放大器
电源浮置的电桥放大器
uO
R1 Rf R1
2(2
)
uS
R1 Rf R1
4
uS
信号制式：被测量电压→4～20mA。
iO
R2uI R1R f
16
Fundamentals of Test & Measurement Technology
17
5.2.3 电压－频率转换
电压－频率转换将模拟输入电压转换成与之成正比的振荡频率。可提 高信号传输的抗干扰能力，还可节省系统接口资源。
f uI RIREF t0
9
5.1.2 滤波电路 （续） 3、 二阶RC有源低通滤波器
A()
1
j
A0
0
j
0
2
0
1 R2 R3C1C2
C2 R1R2 R2R3 R1R3
C1
R1 R2 R3
A0
R3 R1
9
Fundamentals of Test & Measurement Technology
uO
Z2 (Z1
Z4 Z2
Z1Z3 )(Z3 Z4
)
uS
2(2 ) uS
4
uS
(
1)
(2) Z1 (1 )Z , Z2 (1 )Z, Z3 Z4 Z
uO 2 uS
(3) Z1 (1 )Z, Z3 (1 )Z, Z2 Z4 Z
10
5.1.2 滤波电路 （续） 4、 其它有源滤波器的设计
10
Fundamentals of Test & Measurement Technology
11
5.1.3 调制与解调电路 1、 调制信号
11
Fundamentals of Test & Measurement Technology
12
7
5.1.2 滤波电路 （续） 2、 无源滤波器和有源滤波器
A() 1
1 j
(1
Rf ) R1
0
0
p
1 RC
A0
(1
Rf R1
)
7
Fundamentals of Test & Measurement Technology
8
5.1.2 滤波电路 （续） 3、 二阶RC有源低通滤波器
4
5.1.1 放大电路（续）
AU
Rf R1
uO Rf iS
4
Fundamentals of Test & Measurement Technology
5
5.1.1 放大电路（续）
uO
R1 R2
(u2
u1)
R1 R2
uS
4、仪用放大电路
AU
uO uI1 uI 2
(1
A()
1
j
A0
0
j
0
2
0
1 R1R2C1C2
R1C2 R2C2 R1C1(1 A0 )
R1R2C1C2
A0
Байду номын сангаас
1
Rf R0
8
Fundamentals of Test & Measurement Technology
差分输入式电桥放大器
uO
1
2R1 R
2(2 ) uS
1
2R1 R
4
uS
15
Fundamentals of Test & Measurement Technology
16
5.2.2 电压－电流转换 为了减少长线传输过程中线路电阻和负载电阻的影响，可以将直流 电压变换成直流电流后进行传输。
Fundamentals of Test & Measurement Technology
1
第五章 检测电路设计
5.1信号调理电路 5.2信号变换技术 5.3噪声及干扰抑制技术
6 学时
1
Fundamentals of Test & Measurement Technology
2
5.1信号调理电路
5.1.1 放大电路 1、 几个基本概念
uO
2 2 (2 )2
uS
2
uS
(4) Z1 (1 )Z, Z2 (1 )Z, Z3 (1 )Z, Z4 Z 3 2 3
uO 2(2 ) uS 4 uS
(5) Z1 (1 )Z, Z2 (1 )Z, Z3 (1 )Z, Z4 (1 )Z
17
Fundamentals of Test & Measurement Technology
等效电路 共模电压、差模电压（常模电压） 差模放大倍数、共模放大倍数 共模抑制比
2
Fundamentals of Test & Measurement Technology
3
5.1.1 放大电路（续） 2、集成运算放大器
3、比例放大电路
AU
1
R1 R2
3
Fundamentals of Test & Measurement Technology
2R1 ) Rg
5
Fundamentals of Test & Measurement Technology
6
5.1.2 滤波电路 1、 基本概念
通带增益A0 谐振频率f0、截至频率fp 频带宽度BW 品质因素Q、阻尼系数ξ
6
Fundamentals of Test & Measurement Technology
5.1.3 调制与解调电路（续） 2、 解调电路
ud um sin ct x sin ct 2
1 2
x
x 2
cos
2ct
12
Fundamentals of Test & Measurement Technology
13
5.2 信号变换技术
5.2.1 测量电桥 1、基本概念 特点：灵敏度高 线性好 测量范围宽 容易实现温度补偿
电阻应变式测力 交流电桥 称重传感器
uO
Z2 (Z1
Z4 Z2
Z1Z3 )(Z3 Z
4
)
uS
电感式、差动变压器式、 电容式传感器
13
Fundamentals of Test & Measurement Technology
5.2.1 测量电桥（续）
(1) Z1 (1 )Z, Z2 Z3 Z4 Z
uO uS
14
(1) (3)
(5)
14
(2) (4)
Fundamentals of Test & Measurement Technology
15
5.2.1 测量电桥（续） 2、电桥放大器
电源浮置的电桥放大器
uO
R1 Rf R1
2(2
)
uS
R1 Rf R1
4
uS
信号制式：被测量电压→4～20mA。
iO
R2uI R1R f
16
Fundamentals of Test & Measurement Technology
17
5.2.3 电压－频率转换
电压－频率转换将模拟输入电压转换成与之成正比的振荡频率。可提 高信号传输的抗干扰能力，还可节省系统接口资源。
f uI RIREF t0
9
5.1.2 滤波电路 （续） 3、 二阶RC有源低通滤波器
A()
1
j
A0
0
j
0
2
0
1 R2 R3C1C2
C2 R1R2 R2R3 R1R3
C1
R1 R2 R3
A0
R3 R1
9
Fundamentals of Test & Measurement Technology
uO
Z2 (Z1
Z4 Z2
Z1Z3 )(Z3 Z4
)
uS
2(2 ) uS
4
uS
(
1)
(2) Z1 (1 )Z , Z2 (1 )Z, Z3 Z4 Z
uO 2 uS
(3) Z1 (1 )Z, Z3 (1 )Z, Z2 Z4 Z
10
5.1.2 滤波电路 （续） 4、 其它有源滤波器的设计
10
Fundamentals of Test & Measurement Technology
11
5.1.3 调制与解调电路 1、 调制信号
11
Fundamentals of Test & Measurement Technology
12
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5.1.2 滤波电路 （续） 2、 无源滤波器和有源滤波器
A() 1
1 j
(1
Rf ) R1
0
0
p
1 RC
A0
(1
Rf R1
)
7
Fundamentals of Test & Measurement Technology
8
5.1.2 滤波电路 （续） 3、 二阶RC有源低通滤波器
4
5.1.1 放大电路（续）
AU
Rf R1
uO Rf iS
4
Fundamentals of Test & Measurement Technology
5
5.1.1 放大电路（续）
uO
R1 R2
(u2
u1)
R1 R2
uS
4、仪用放大电路
AU
uO uI1 uI 2
(1
A()
1
j
A0
0
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0
2
0
1 R1R2C1C2
R1C2 R2C2 R1C1(1 A0 )
R1R2C1C2
A0
Байду номын сангаас
1
Rf R0
8
Fundamentals of Test & Measurement Technology
差分输入式电桥放大器
uO
1
2R1 R
2(2 ) uS
1
2R1 R
4
uS
15
Fundamentals of Test & Measurement Technology
16
5.2.2 电压－电流转换 为了减少长线传输过程中线路电阻和负载电阻的影响，可以将直流 电压变换成直流电流后进行传输。
Fundamentals of Test & Measurement Technology
1
第五章 检测电路设计
5.1信号调理电路 5.2信号变换技术 5.3噪声及干扰抑制技术
6 学时
1
Fundamentals of Test & Measurement Technology
2
5.1信号调理电路
5.1.1 放大电路 1、 几个基本概念
uO
2 2 (2 )2
uS
2
uS
(4) Z1 (1 )Z, Z2 (1 )Z, Z3 (1 )Z, Z4 Z 3 2 3
uO 2(2 ) uS 4 uS
(5) Z1 (1 )Z, Z2 (1 )Z, Z3 (1 )Z, Z4 (1 )Z
17
Fundamentals of Test & Measurement Technology
等效电路 共模电压、差模电压（常模电压） 差模放大倍数、共模放大倍数 共模抑制比
2
Fundamentals of Test & Measurement Technology
3
5.1.1 放大电路（续） 2、集成运算放大器
3、比例放大电路
AU
1
R1 R2
3
Fundamentals of Test & Measurement Technology
2R1 ) Rg
5
Fundamentals of Test & Measurement Technology
6
5.1.2 滤波电路 1、 基本概念
通带增益A0 谐振频率f0、截至频率fp 频带宽度BW 品质因素Q、阻尼系数ξ
6
Fundamentals of Test & Measurement Technology
5.1.3 调制与解调电路（续） 2、 解调电路
ud um sin ct x sin ct 2
1 2
x
x 2
cos
2ct
12
Fundamentals of Test & Measurement Technology
13
5.2 信号变换技术
5.2.1 测量电桥 1、基本概念 特点：灵敏度高 线性好 测量范围宽 容易实现温度补偿