测控电路-第3套试题-答案版
测控电路期末试题及答案
测控电路期末试题及答案一、选择题（共30题，每题2分，共60分）1. 下列哪个不属于电路测量的基本元件（）A. 电流计B. 电阻箱C. 电位器D. 锥形电阻器答案：D2. 测控电路中，常用的信号调理电路是（）A. 放大电路B. 滤波电路C. 抑制电路D. 比较电路答案：B3. 下列哪个不是测控电路的输入方式（）A. 模拟输入B. 数字输入C. 超声波输入D. 高频输入答案：C4. 下列哪个不是示波器的基本参数（）A. 频率B. 单位波形触发C. 垂直灵敏度D. 时间基准答案：B5. 下列哪个不属于测量电流的方式（）A. 万用表测量B. 电流表测量C. 示波器测量D. 拉格朗日法测量答案：D二、判断题（共10题，每题2分，共20分）1. 电子电流表属于主动测量仪表。
（√）2. 频率计是用来测量电流信号频率的仪器。
（×）3. 电流互感器是用来测量电压的仪器。
（×）4. 示波器主要用于观测电流波形和信号的幅度。
（√）5. 荧光显示器是一种常用的数字显示装置。
（×）三、简答题（共5题，每题10分，共50分）1. 请简要介绍示波器的基本工作原理。
示波器是一种用来观测电压信号波形的仪器。
其基本工作原理是通过垂直灵敏度和时间基准，将输入的电压信号转换成可视化的波形。
示波器做到了将电压信号显示在屏幕上，便于工程师对电路信号进行分析和调试。
2. 什么是电流互感器？其作用是什么？电流互感器是一种用来测量电流的装置。
它通过线圈的电磁感应作用，将高电流变成低电流输出给仪器进行测量。
电流互感器主要用于电力系统中的电流测量和保护装置中。
3. 请简要说明数字示波器相对于模拟示波器的优势。
数字示波器相对于模拟示波器具有以下几个优势：- 数字示波器具有更高的准确度和稳定性。
- 数字示波器可以通过接口和计算机进行数据传输和存储。
- 数字示波器具有更广泛的测量范围和功能，例如自动测量、存储和回放功能等。
测控电路 第三版 (张国雄 主编) 机械工业出版社 完整答案版习题参考答 ca3
第三章信号调制解调电路3-1什么是信号调制？在测控系统中为什么要采用信号调制？什么是解调？在测控系统中常用的调制方法有哪几种？在精密测量中，进入测量电路的除了传感器输出的测量信号外，还往往有各种噪声。
而传感器的输出信号一般又很微弱，将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测量电路的一项重要任务。
为了便于区别信号与噪声，往往给测量信号赋以一定特征，这就是调制的主要功用。
调制就是用一个信号（称为调制信号）去控制另一作为载体的信号（称为载波信号），让后者的某一特征参数按前者变化。
在将测量信号调制，并将它和噪声分离，放大等处理后，还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号，这一过程称为解调。
在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。
一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数，可以对这三个参数进行调制，分别称为调幅、调频和调相。
也可以用脉冲信号作载波信号。
可以对脉冲信号的不同特征参数作调制，最常用的是对脉冲的宽度进行调制，称为脉冲调宽。
3-2什么是调制信号？什么是载波信号？什么是已调信号？调制是给测量信号赋以一定特征，这个特征由作为载体的信号提供。
常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体，这个载体称为载波信号。
用需要传输的信号去改变载波信号的某一参数，如幅值、频率、相位。
这个用来改变载波信号的某一参数的信号称调制信号。
在测控系统中需传输的是测量信号，通常就用测量信号作调制信号。
经过调制的载波信号叫已调信号。
3-3什么是调幅？请写出调幅信号的数学表达式，并画出它的波形。
调幅就是用调制信号x 去控制高频载波信号的幅值。
常用的是线性调幅，即让调幅信号的幅值按调制信号x 线性函数变化。
调幅信号s u 的一般表达式可写为：tmx U u c m s cos )(ω+=式中c ω──载波信号的角频率；m U ──调幅信号中载波信号的幅度；m ──调制度。
图X3-1绘出了这种调幅信号的波形。
课后答案网 ww w.kh da w .c o m图X3-1双边带调幅信号a)调制信号b)载波信号c)双边带调幅信号3-4什么是调频？请写出调频信号的数学表达式，并画出它的波形。
(最新整理)测控电路课后习题答案
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测控电路课后习题答案
馈到输入端与设定值相比较，当发现它们之间有差异时，进行调节。这里系统和扰动的传递函 数对输出基本没有影响，影响系统控制精度的主要是传感器和比较电路的精度。在图 X1-3 中， 传感器反馈信号与设定信号之差不直接送到放大电路，而先经过一个校正电路。这主要考虑从 发现输出量变化到执行控制需要一段时间，为了提高响应速度常引入微分环节。另外,当输出 量在扰动影响下作周期变化时,由于控制作用的滞后，可能产生振荡。为了防止振荡,需要引入 适当的积分环节。在实际电路中,往往比较电路的输出先经放大再送入校正电路，然后再次放 大。图 X1—3 为原理性构成。
向，辨向电路按辨向结果控制计数器作加法或减法计数.在有的情况下辨向电路还同时控制细 分与脉冲当量变换电路作加或减运行。采样指令到来时，将计数器所计的数送入锁存器，显示 执行机构显示该状态下被测量量值，或按测量值执行相应动作。在需要较复杂的数字和逻辑运 算、或较大量的信息存储情况下,采用计算机。 1-5 为什么要采用闭环控制系统？试述闭环控制系统的基本组成及各组成部分的作用。
2
测控电路课后习题答案
传
量
放
解
信
运
模
计
程
号
数
感
切 换 电
大
调
分 离 电
算 电
转 换 电
算
器
路
器
器
路
路
路
机
振荡器
电
源
显 示 执 行 机 构
电路
图 X1-1
增量码数字式测量电路的基本组成见图 X1—2。一般来说增量码传感器输出的周期信号也 是比较微小的，需要首先将信号放大。传感器输出信号一个周期所对应的被测量值往往不够小， 为了提高分辨力,需要进行内插细分。可以对交变信号直接处理进行细分，也可能需先将它整 形成为方波后再进行细分。在有的情况下，增量码一个周期所对应的量不是一个便于读出的量
测控电路-第3套试题
《测控电路》试题(A 卷)-第3套考试说明：本课程为闭卷考试，答案一律答在后面得答题纸上，答在其它地方无效，可携带 计算器 。
一、填空题：（每题1分，共20分，将答案写在答题纸上）1、测控系统由 、 和 三部分组成。
2、对测控电路的主要要求是 、 、 和 。
3、测控电路的输入信号主要可分为 和 两类。
4、噪声就是干扰有用信号的某种不希望的扰动。
通常，把外部来的称为 ，把内部产生的称为 。
5、在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。
一个正弦信号可以对这三个参数进行调制，分别称为 、 和 。
6、滤波器按功能分类，可分为四大类： 、 、 、 。
7、逆变器是一种将 转变为 的设备。
二、概念题（每题2分，共10分）1.测量放大电路：2.高共模抑制比电路：3.相敏检波电路:4.电桥放大电路：5.调幅、调频、调相、脉冲调宽：三、问答题（每题4分，共20分）1、信号放大电路的基本要求是什么？2、减小放大器噪声影响的主要措施是什么？ 得分 阅卷教师 得分 阅卷教师 得分 阅卷教师3、什么是调幅？请写出调幅信号的数学表达式，并画出它的波形。
4、为什么在测控系统中常常在传感器中进行信号调制？5、有源滤波器设计的主要过程是什么？四、画图题。
（每小题6分，一共30分。
）1、画出模拟式测量电路的基本组成原理框图。
2、画出闭环控制系统的基本组成原理框图。
3、画出微分鉴频电路电路图。
4、画出双运放高共模抑制比放大电路的电路图（反相串联、同向串联一种即可）。
5、画出可获得1、10、100十进制增益的电路原理图。
五、计算题（共20分）（注意：答题时要列出详细运算步骤并计算出中间运算数值和最终计算结果。
）1、下图是对数运算电路图，I s —— PN 结的反向饱和电流；U T ——热电压。
试求反馈电流i D 和输出电压u 0 。
2、何谓双边带调幅？写出其数学表达式，画出波形。
得分 阅卷教师 得分 阅卷教师 Rf if i V ui uo∞ - + + N。
测控系统原理试卷03B答案及评分标准
《测控系统原理》试卷03B （闭卷）参考答案及评分标准1、填空或选择填空（每空１分，共２０分）1）PID 控制的“P ”是指依据偏差的（ 比例 ）进行控制，“I ”是指依据偏差的（ 积分 ）进行控制，“D ”是指依据偏差的（ 微分 ）进行控制，其中“偏差”是指（给定 ）值与（ 测量 ）值的差。
（５分）2）屏蔽有（ 静电 ）屏蔽、（ 电磁 ）屏蔽和（ 磁 ）屏蔽三种类型， 采用（ 低）电阻金属材料制作的屏蔽罩应（接地），既可抑制（ 静电 ）干扰，又可抑制（高 ）频磁场干扰。
（ 磁 ）屏蔽是抑制（低 ）频磁场干扰，屏蔽罩采用（ 高）导磁材料制作。
（10分）3）下图为模拟量测控系统框图，请在其空白方框内填空。
（５分）2、设模拟输入通道的模/数转换器为12位（不包括符号位），去混淆滤波器采用6阶巴特沃斯低通滤波器，若被测信号最高频率为400 Hz ，试计算所需要的低通滤波器的截止频率和采样周期。
（15分） 解：据题知 m=12,n=6 代入公式 )1lg(2lg -=C m n 计算得 22lg 2lg 262lg 122lg )1lg(====-n m C ，5=C （5分）据题知Hz f 200max =，故所需低通滤波器的截止频率为Hz f f h 400max == （5分）代入公式 S h CT f 1=，计算得 mS HzCf T h S 5.0400511=⨯== （5分）3、下图为某地震仪的输入端电路，AB 端与远处的地震检波器相连，CD 端与测量放大器相连。
L 1和L 2 是双线并绕在同一个铁心上的线圈，R R R ==21。
1）标出L 1和L 2的同名端；2）画出该电路的差模等效电路和共模等效电路；3）说明L 1和L 2的作用。
（15分）解：L 1和L 2的同名端应都标在左端或右端，如下图所示：（3分）L 1和L 2是双线并绕线圈，它们的自感与互感均相等，即M L L L ===21。
测控电路课后习题答案
实例三：液位测控电路
0 电路组成：由传感器、放大器、比较器和执行机构等组成
1 0
实例应用：可用于化工、石油、食品等行业的液位测控
3
பைடு நூலகம்工作原理：传感器将液位信号转换为电信号，放大
0
器将信号放大后送至比较器与设定值进行比较，根
2
据比较结果控制执行机构动作，实现液位的自动控
制
0 电路特点：结构简单、可靠性强、易于实现自动化控制
习题二答案
• 题目：简述测控电路的基本组成。 答案：测控电路的基本组成包括传感器、信号调理电路、转换电路和执行机构。传感器负责采集 被测量的信息，信号调理电路对传感器输出的信号进行放大、滤波等处理，转换电路将模拟信号转换为数字信号，执行机构则根据 控制信号对被控对象进行控制。
• 答案：测控电路的基本组成包括传感器、信号调理电路、转换电路和执行机构。传感器负责采集被测量的信息，信号调理电路对传感器输出的信号进 行放大、滤波等处理，转换电路将模拟信号转换为数字信号，执行机构则根据控制信号对被控对象进行控制。
采集电路：放大器、滤波器、模 数转换器等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
采集方法：直接采集和间接采集
采集注意事项：保证信号的准确 性和可靠性
信号的放大与滤波
信号放大：通过电子元件将微弱信号进行放大，以便于测量和控制 滤波：利用滤波器对信号进行筛选，去除噪声干扰，提取有用信号
信号的转换与输出
信号的转换：将输入的模拟信号转换为数字信号，便于计算机处理
分
添加标题
工作原理：压力传感 器将压力信号转换为 电信号，经过信号调 理电路处理后，再通 过A/D转换器转换为 数字信号，最后由微 控制器进行数据处理
测控电路 第三版 (张国雄 主编) 机械工业出版社 完整答案版习题参考答 ca4
如果
课 后
答
Vo ( s) = H 1 ( s)Vi ( s) + H 2 ( s )Vi ( s) = [ H 1 ( s) + H 2 ( s)]Vi ( s)
2 2 K pω 0 K pω 0 = 2 2 s 2 + αω 0 s + ω 0 s2 + ω0s / Q + ω0
H1 ( s) =
R0 = R1 ， 故 f 1 ( s) = f 2 ( s) = f ( s) , Uo (s) = f1 (s)Ui (s) + f 2 (s)Uo (s) = f (s)[Ui (s) +Uo (s)]
R5 R0 R1 C1 ui(t) R2 C2 R3
∞
R4
-
∞
+ + N1
+ + N2
uo(t)
d 12 − 4d 0 d 2 − d1 s P1 = + <0 2d 2 2d 1 d 12 − 4d 0 d 2 − d1 s P2 = − <0 2d 2 2d 1
ww w.
ω ≤ ω0 ω > ω0
2
kh da
w.
2d 2
co
− d 1 ± d 12 − 4d 0 d 2
m
其极点位置为：
τ (ω ) =
答
极点均位于 s 平面左半部分，因此电路是稳定的。 4-3 试确定图 4-3 所示的低通滤波器的群时延函数 τ (ω ) ，并证明当 ω << ω 0 时，贝赛尔逼 近Q = 1/ 由式(4-12)
课 后
3 可使 τ (ω ) 最接近常数。(提示：将 τ (ω ) 展成幂级数，并略去 (ω / ω 0 ) 4
测控电路试卷及答案【范本模板】
中国矿业大学2011～2012学年第二学期《测控电路》试卷（A）卷考试时间：100 分钟考试方式:开卷学院机电学院班级姓名学号一、简答题（本题共4小题，每小题4分，共16分)1、运算放大器的输入失调电压2、差动放大电路3、调幅信号的包络检波4、PWM电路的基本构成和直流电动机的PWM调速的基本原理二、问答题（本题共3小题，每小题8分,共24分）1、用二极管和运算放大器构成的基本对数运算放大电路实际应用中需要做哪些改进？2、输入信号为正弦波形，画出此信号经过一般过零比较器和滞回比较器的输出波形图,并简单说明滞回比较器的优点3、比较巴特沃斯和切比雪夫滤波器的特点三、如图为辨向电路。
输入信号为A、B为方波脉冲信号。
正向移动时，A超前B信号90度，反向移动时，B超前A信号90度。
回答以下问题：（1）画出在正向移动时指明各点A、B、C、D、Y1、Y2的波形.（2）简述对输出信号YI、Y2如何处理,可以实现辨向.（15分）（第三题图）四、无限增益多路反馈二阶滤波电路传递函数的一般公式为:325432121Y Y Y Y Y Y Y Y Y s H ++++-=)()(如图为一实际滤波电路.参数为R1=33k,R2=43k,R3=68k ，C1=0。
01uF,C2=0。
0015uF.（1）求电路的传递函数。
（2）根据电路传递函数求电路的增益、固有频率.(15分）（第四题图）五、就直流电机回答以下问题：（1）直流电机的PWM 的调速原理。
（2）给出一种三角波发生电路,就其工作过程作解释。
(15分） 六、如图所示电路，回答以下问题:（1）推导出输出电压Uo 与输入电压U1、U2之间的关系式。
（2)在应用时如何选择器件?(3） 设输入差模信号在10~40mV 之间变化。
取R4=40k ，R3=20k ，R1=R2=10k,试卷A 参考答案一、（每小题4分，共16分）1、输出为零时加在输入端的补偿电压。
2、将两输入信号分别加在运放的同相和反相输入端，输出为两信号的差模放大信号的电路.3、检出调幅信号包络线的解调方法。
测控系统原理与设计第3版习题解答
《测控系统原理与设计》（第3版）习题解答本习题解答是普通高等教育“十一五”国家级规划教材《测控系统原理与设计》第3版（孙传友、李涛编著，北京航空航天大学出版社2014年8月出版）全书各章习题的参考答案。
第1章1、为什么说仪器技术是信息的源头技术?答：信息技术由测量技术、计算机技术、通讯技术三部分组成。
测量技术则是关键和基础。
仪器是一种信息的工具。
如果没有仪器，就不能获取生产、科学、环境、社会等领域中全方位的信息，进入信息时代将是不可能的。
仪器是信息时代的信息获取——处理——传输的链条中的源头。
因此说，仪器技术是信息的源头技术。
2、为什么现代测控系统一般都要微机化?答：将微型计算机技术引入测控系统中，不仅可以解决传统测控系统不能解决的问题，而且还能简化电路、增加或增强功能、提高测控精度和可靠性，显著增强测控系统的自化化、智能化程度，而且可以缩短系统研制周期、降低成本、易于升级换代等等。
3、微机测控系统有哪几种类型?画出它们的组成框图答：测控仪器或系统可分为三大类——单纯以测试或检测为目的的“测试(检测)仪器或系统”，单纯以控制为目的的“控制系统”和测控一体的“测控系统”。
微机化检测系统框图微机化控制系统框图微机化测控系统框图第2章1、模拟输入通道有哪几种类型?各有何特点?答：按照系统中数据采集电路是各路共用一个还是每路各用一个，多路模拟输入通道可分为集中采集式(简称集中式)和分散采集式(简称分布式)两大类型。
集中式的特点是多路信号共同使用一个S/H 和A/D 电路，模拟多路切换器MUX 对多路信号分时切换、轮流选通到S/H 和A/D 进行数据采集。
分布式的特点是每一路信号都有一个S/H 和A/D ，因而也不再需要模拟多路切换器MUX 。
每一个S/H 和A/D 只对本路模拟信号进行数字转换即数据采集，采集的数据按一定顺序或随机地输入计算机。
2、什么情况下需要设置低噪声前置放大器?为什么?答：由于电路内部有这样或那样的噪声源存在，使得电路在没有信号输入时，输出端仍输出一定幅度的波动电压，这就是电路的输出噪声。
测控电路(第5版)第三章习题及答案
a)调制信号b)载波信号c)双边带调幅信号
3-37已知调幅信号表示为us(t)=(10+0.5×cos(2π×100t))cos(2π×104t) mV，确定载波信号频率，调制信号频率，调制度。
3-21从相敏检波器的工作机理说明为什么相敏检波器与调幅电路在结构上有许
多相似之处？它们又有哪些区别？
3-22试述图3-16开关式全波相敏检波电路工作原理，电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系？并说明其阻值关系。
图3-16题3-22图
3-23什么是相敏检波电路的鉴相特性与选频特性？为什么对于相位称为鉴相，而对于频率称为选频？
3-5什么是调频？请写出调频信号的数学表达式，并画出它的波形。
3-6什么是调相？请写出调相信号的数学表达式，并画出它的波形。
3-7什么是脉冲调宽？请写出脉冲调宽信号的数学表达式，并画出它的波形。
3-8为什么说信号调制有利于提高测控系统的信噪比，有利于提高它的抗干扰能力？它的作用通过哪些方面体现？
3-9为什么在测控系统中常常在传感器中进行信号调制？
调制是给测量信号赋以一定特征，这个特征由作为载体的信号提供。常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体，这个载体称为载波信号。用需要传输的信号去改变载波信号的某一参数，如幅值、频率、相位。这个用来改变载波信号的某一参数的信号称调制信号。在测控系统中需传输的是测量信号，通常就用测量信号作调制信号。经过调制的载波信号叫已调信号。
第三章信号调制要采用信号调制？什么是解调？在测控系统中常用的调制方法有哪几种？
3-2什么是调制信号？什么是载波信号？什么是已调信号？
3-3什么是调幅？请写出调幅信号的数学表达式，并画出它的波形。
3-4已知调幅信号表示为us(t)=(10+0.5×cos(2π×100t))cos(2π×104t) mV，确定载波信号频率，调制信号频率，调制度。
《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 第三版 (张国雄 主编) 机械工业出版社 完整答案版习题参考答 ca10
网 案 答 后 课
3
出信号 Uo 为 0V 时，三极管 V1～V4 均处于临界状态。若没有二极管 VD1~VD8，则当较 Uo 小时， 功率管不导通，温度控制有一个死区。
2
10-4 图 10-9 的调速系统中电流反馈的作用是什么？ 图 10-9 的调速系统中电流反馈的作用是用来维持或调节电枢电流。当电网电压突然变
化时，通过电流反馈，抑制电动机主回路电流的变化，缩短调速过程；电动机启动时，速度 给定信号为阶跃信号，速度调节器有一个很大的输出值，电枢电流也最大，电流反馈使调节 器输出电压减小，抑制电动机启动过程中电枢的电流，以保护电枢不因电流过大而烧坏。
4.161、3.021、2.229、1.669、1.266、0.974。为了使转换电路的非线性误差最小,
热敏电阻的串联电阻应选多少?若转换电路只是热敏电阻串接一个电阻,以每 10℃为
间隔，计算转换电路输出电压与温度的对应关系；用测温范围的两端点连线作线性化
近似，以每 10℃为间隔，计算输出电压的非线性误差，并画图表示。
转换器是否可以采用 14433 组件？简要说明理由。
后 A/D 转换器 14433 外接电阻 RC =470 kΩ时，时钟频率为 66kHz，一次 A/D 转换约需要
课 16400 个时钟脉冲周期，所以该电路每一次 A/D 转换需要时间
t1
1 =
66 ×10 3
×16400 =0.25
(s)
因此，采样时间间隔应≥0.25s
153
20
网12.090
211
30 40
案
8.313 5.828
280 357
50 60
答
4.161 3.021
437 517
测控电路 第三版 (张国雄 主编) 机械工业出版社 完整答案版习题参考答 ca6
uo
R2
+ N
w.
VD1 ∞ + VD2
R3
网
案
R
b)
答
a)
图 6-36 题 6-5 图
运算放大器同相端两个门限电压为：
课 后
此电路为一施密特电路。比较器输出的高、低电压分别为稳压管稳压值 UZ、-UZ，因此
U1 =
R3 R2 UZ + UR R2 + R3 R2 + R3
,
U2 = −
R2 R3 UZ + UR R2 + R3 R2 + R3
当 ui< UR 时，VD1 截止，uo 输出为稳压管稳压值 UZ ；当 ui> UR 时，VD1 导通，运算放大器 输出负向饱和电压-E，VD2 截止，uo=0，此时运算放大器同相端门限电压为： 当 ui 由大变小并小于 UT 时，uo = UZ。
UT = −
R2 R UZ + UR R2 + R R2 + R
课 后
R3 Ub =1 , R2
(1 +
UF = 5mV , 2n
取 n=11，即输入端数字量要 11 位。
6-8 图 6-25 所示为加权电阻网络 D/A 转换器， 若取 n=8， UR=10V， R=2R1， 试求 Din=00110011 时的值。 根据公式
3
kh da
∞ +
R3
R3 ) × 5 = 11 R2
1
课 后
在以微型计算机为核心组成的数据采集及控制系统中，必须将传感器输出的模拟信号
答
案
网
ww w.
kh da
w.
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测控电路复习习题及答案
试题一答案一、选择题1．右图所示电路为自举组合电路，其输入电流i 为 A. 0 B. u i /10kΩ C. u i /20kΩD. u i /30kΩ （ C ）2．右图所示电路的输出电压为 A. )1/(δδ+=i o u u B. )1/(δδ+-=i o u uC. )1/(δδ-=i o u uD. )1/(δδ--=i o u u （ D ）3．公式202202)()(ωαωω+++=S S S K S H P 为 A. 二阶有源低通滤波器的传递函数 B. 二阶有源高通滤波器的传递函数 C. 二阶有源带通滤波器的传递函数D. 二阶有源带阻滤波器的传递函数 （ D ）4．一个10bit 逐次逼近A/D 转换器，其满量程电压为10V , 若模拟输入电压V 1=i u ,其数字输出量的数值为 A. 0001100101 B. 0001100110 C. 0001000110D. 0001010101 ( B ) 5．在相位跟踪细分电路中，相位基准A. 既是反馈环节，又是细分机构，分频数等于细分数B. 是反馈环节，但不是细分机构C. 是细分机构，且分频数等于细分数，但不是反馈环节u iD. 既是反馈环节，又是细分机构，细分数是分频数的2倍( A ) 6．右图是晶体管三相桥式逆变器，对其特点的叙述哪一个是不正确的A. 每一相上桥臂晶体管与下桥臂晶体管各导通1200B. 上、下桥臂晶体管导通状态互相间隔600C. 各相之间相位差为1200D. 换流只能在上下桥臂间进行（ D ）7．在PWM功率转换电路中，有制动工作状态和不可逆的意思是A. 电路不能提供电动机电枢的反相电流和反相电压B. 电路能提供电动机电枢的反相电流但不能提供反相电压C. 电路不能提供电动机电枢的反相电流但能提供反向电压D. 电路既能提供电动机电枢的反相电流又能提供反相电压( B )8．晶闸管的关断条件是A. 阳极接低电平，阴极接高电平B. 阳极与阴极之间的电流小于其维持电流C. 阳极接低电平，阴极也接低电平D. 与阳极和阴极电压无关，仅需门极电压接低电平( B )二、简答题1．什么是隔离放大电路？画图并简述光电耦合隔离放大电路的基本工作原理。
测控电路期末考试试题三 答案(广石化)
测控电路期末考试试题三答案（广石化）一、图1是什么电路？试述其工作原理。
为使其具有所需性能，对电阻值有什么要求？（16分）二、图2是什么电路？试述其工作原理。
为使其具有所需性能，对电阻值有什么要求？（17分）二、图2是一种由集成运算放大器构成的全波精密检波电路。
在调幅波u s 为正的半周期，由于运算放大器N 1的倒相作用，N 1输出低电平，因此V D1导通、V D2u o 图1截止，A 点接近于虚地，u A ≈0。
在u s 的负半周，有u A 输出。
若集成运算放大器的输入阻抗远大于R 2，则i ≈- i 1 。
按图上所标注的极性，可写出下列方程组：1s s11s iR u u R i u -'='+= s2u iR u u u u A A'++=+=' sd u K u A'-=' 其中K d 为N 1的开环放大倍数。
解以上联立方程组得到u R R K u R R K R R u A )1(1)]1(1[21d21d21s +-++-=通常，N 1的开环放大倍数K d 很大，这时上式可简化为：A u R R u 21s -=或 s 12u R R u A -=二极管的死区和非线性不影响检波输出。
图中加入V D1反馈回路一是为了防止在u s 的正半周期因V D2截止而使运放处于开环状态而进入饱和，另一方面也使u s 在两个半周期负载基本对称。
图中N 2与R 3、R 4、C 等构成低通滤波器。
对于低频信号电容C 接近开路，滤波器的增益为-R 4/R 3。
对于载波频率信号电容C 接近短路，它使高频信号受到抑制。
因为电容C 的左端接虚地，电容C 上的充电电压不会影响二极管V D2的通断，这种检波器属于平均值检波器。
为了构成全波精密检波电路需要将u s 通过3R '与u A 相加，图2中N 2组成相加放大器，取332R R ='。
在不加电容器C 时，N 2的输出为：)2(s 34o u u R R u A +-=三、图3是什么电路？试述其工作原理。
测控电路试题库及答案
测控电路试题库及答案# 测控电路试题库及答案一、选择题1. 在模拟电路中，放大器的基本功能是（）。
A. 信号的整形B. 信号的放大C. 信号的滤波D. 信号的转换答案：B2. 测控电路中，数字信号的特点是什么？（）A. 连续性B. 离散性C. 线性D. 非线性答案：B3. 以下哪个不是模拟信号的特点？（）A. 连续性B. 可无限细分C. 非线性D. 可量化答案：D4. 测控系统中，传感器的作用是将（）。
A. 电信号转换为光信号B. 光信号转换为电信号C. 物理量转换为电信号D. 电信号转换为机械量答案：C5. 在数字电路中，逻辑门的基本功能是（）。
A. 信号放大B. 信号整形C. 信号转换D. 信号的逻辑运算答案：D二、填空题1. 测控电路中，常用的传感器类型包括温度传感器、________、________等。
答案：压力传感器；位移传感器2. 模拟信号经过________后，可以转换为数字信号。
答案：模数转换器（ADC）3. 在数字电路中，最基本的逻辑门有________、与门、或门、非门等。
答案：异或门4. 测控系统中，数据采集的主要目的是将________转换为计算机可以处理的数字信号。
答案：模拟信号5. 信号的滤波是去除信号中的________部分，保留有用信号。
答案：噪声三、简答题1. 简述模拟信号与数字信号的区别。
答案：模拟信号是连续的信号，可以无限细分，通常表示为波形。
数字信号是离散的信号，以二进制形式存在，表示为0和1，易于存储和传输。
2. 描述传感器在测控系统中的作用。
答案：传感器在测控系统中的作用是将被测量的物理量（如温度、压力、位移等）转换为电信号，供后续电路处理和分析。
3. 解释模数转换器（ADC）的工作原理。
答案：模数转换器（ADC）的工作原理是将模拟信号在一定时间内采样，然后量化为离散的数字值，最后编码成数字信号，以便计算机或其他数字设备处理。
4. 什么是数字滤波器，它与模拟滤波器有何不同？答案：数字滤波器是一种对数字信号进行滤波的设备，它基于数字信号处理技术，通过软件算法实现滤波功能。
测控电路 第三版 (张国雄 主编) 机械工业出版社 完整答案版习题参考答 ca2
2-10 什么是有源屏蔽驱动电路？应用于何种场合？请举例说明之。 将差动式传感器的两个输出经两个运算放大器构成的同相比例差动放大后，使其输入端
的共模电压 1∶1 地输出，并通过输出端各自电阻（阻值相等）加到传感器的两个电缆屏蔽 层上，即两个输入电缆的屏蔽层由共模输入电压驱动，而不是接地，电缆输入芯线和屏蔽层 之间的共模电压为零，这种电路就是有源屏蔽驱动电路。它消除了屏蔽电缆电容的影响，提
k 有抑制传感器输出共模电压（包括干扰电压）的放大电路称为高共模抑制比放大电路。 www. 应用于要求共模抑制比大于 100dB 的场合，例如人体心电测量。
2-8 图 2-8b 所示电路，N1、N2 为理想运算放大器，R4=R2=R1=R3=R，试求其闭环电压放大倍 数。
网 由图 2-8b 和题设可得 u01 =ui1 (1+R2 /R1) = 2ui1 , u0=ui2 (1+R4 /R3 )–2ui1 R4/R3 =2ui2–2 案 ui1=2(ui2-ui1)，所以其闭环电压放大倍数 Kf=2。 答 2-9 图 2-9 所示电路，N1、N2、N3 工作在理想状态，R1=R2=100kΩ，RP=10kΩ，R3=R4=20kΩ，
第二章 信号放大电路
2-1 何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？ 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。
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《测控电路》试题(A 卷)答案-第3套
考试说明：本课程为闭卷考试，答案一律答在后面得答题纸上，答在其它地方无效，可携带 计算器 。
一、填空题：（每题1分，共20分，将答案写在答题纸上）
1、测控系统由 传感器 、 测量和控制电路 和 执行机构 三部分组成。
2、对测控电路的主要要求是 精度高 、 响应快 、 转换灵活 和 可靠性与经济性 。
3、测控电路的输入信号主要可分为 模拟信号 和 数字信号 两类。
4、噪声就是干扰有用信号的某种不希望的扰动。
通常，把外部来的称为 干扰 ，把内部产
生的称为 噪声 。
5、在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。
一个正弦信号可以对这三个参数进行
调制，分别称为 调幅 、 调频 和 调相 。
6、滤波器按功能分类，可分为四大类： 低通 、 高通 、 带通 、 带阻 。
7、逆变器是一种将 直流电能 转变为 交流电能 的设备。
二、概念题（每题2分，共10分）
1. 测量放大电路：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。
2. 高共模抑制比电路：有抑制传感器输出共模电压（包括干扰电压）的放大电路称为高共
模抑制比放大电路。
3. 相敏检波电路是具有鉴别调制信号相位和选频能力的幅值检波（检幅）电路。
4. 电桥放大电路：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
成的电桥都称为电桥放大电路。
5. 调幅、调频、调相、脉冲调宽：调幅就是用调制信号x 去控制高频载波信号的幅值。
调
频就是用调制信号x 去控制高频载波信号的频率。
调相就是用调制信号x 去控制高频载波信号的相位。
脉冲调制是指用脉冲作为载波信号的调制方法。
三、问答题（每题4分，共20分）
1、信号放大电路的基本要求是什么？
答：
①低噪声；
②低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移；
③高共模输入范围和高共模抑制比；
④一定的放大倍数和稳定的增益；
⑤线性好；
⑥输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配；
⑦足够的带宽和转换速率。
2、减小放大器噪声影响的主要措施是什么？
答：
（1）采用噪声小的器件；
（2）采用信号调制解调与滤波，限制通频带；
（3）采用屏蔽措施；
（4）采用高共模抑制比电路。
3、什么是调幅？请写出调幅信号的数学表达式，并画出它的波形。
答：
4、为什么在测控系统中常常在传感器中进行信号调制？
答：为了提高测量信号抗干扰能力，常要求从信号一形成就已经是已调信号，因此常常在传感器中进行调制。
5、有源滤波器设计的主要过程是什么？
答：确定传递函数：低通、高通、带通、带阻
特征频率：固有频率、转折频率、截止频率
逼近类型：巴特沃斯、切比雪夫、贝赛尔逼近
选择电路结构：压控电压源、无限增益多路反馈、双二阶环
选择有源器件：计算无源元件参数。
四、画图题。
（每小题6分，一共30分。
）
1、画出模拟式测量电路的基本组成原理框图。
2、画出闭环控制系统的基本组成原理框图。
3、画出微分鉴频电路电路图。
4、画出双运放高共模抑制比放大电路的电路图（反相串联、同向串联一种即可）。
5、画出可获得1、10、100十进制增益的电路原理图
五、计算题（共20分）
（注意：答题时要列出详细运算步骤并计算出中间运算数值和最终计算结果。
）
1、（10分）下图是对数运算电路图，I s —— PN 结的反向饱和电流；U T ——热电压。
试求反馈电流i D 和输出电压u 0 。
2、（10分）何谓双边带调幅？写出其数学表达式，画出波形
答：假设调制信号x 是角频率为Ω的余弦信号x=X m cos Ωt ，由式u s =(U m +m x )cos ωc t 调幅信号可写为：
u s =U m cos ωc t+ [mX m cos(ωc +Ω)t + mX m cos(ωc -Ω)t]/2
它包含三个不同频率的信号: 角频率为ωc 的载波信号和角频率分别为ωc ±Ω的上下边频信号。
载波信号中不含调制信号x 的信息，因此可以取U m =0，只保留两个边频信号。
这种调制称为双边带调制。
其数学表达式为：
m m
s c c xm c cos()cos()cos cos 22mX mX u t t U t t ωωω=
++-=ΩΩΩ。