测控电路复习

测控电路复习

名词解释

第二章：1.高共模抑制比放大电路：用来抑制传感器输出共模电压，而采用由几

个集成运算放大器组成的有高共模抑制比的放大电路。

2.差动放大：差动放大电路又叫差分电路，他不仅能有效地放大交流信号，而且能有效地减小由于电源波动和晶体管随温度变化而引起的零点漂移，因而获得广泛的应用。特别是大量的应用于集成运放电路，他常被用作多级放大器的前置级。

3.高输入阻抗放大电路：有些传感器（如电容式、压电式）的输出阻抗很高，可达108Ω以上，这就要求其测量放大电路具有很高的输入阻抗。

4.自举放大：利用反馈使R1的下端电位提到与输入端等电位。来减小向输入回路索取电流，从而提高输入阻抗的电路称为自举电路。

5.电桥放大电路：电阻传感器都是通过电桥的连接方式,将被测非电量转换成电压或电流信号，并用放大器做进一步放大。这种由电阻传感器电桥和运放组成的运放电路被称为电桥放大器。

第三章：1.调幅、调宽、脉冲调制：调幅就是用调制信号（代表测量值的信号）X去控制高频载波信号的幅值。脉冲调制是指用脉冲作为载波信号的调制方法。脉冲调宽：用脉冲作为载波信号的调制方法。。脉冲调宽的数学表达式为B=b+mx；b为常量，m为调制度。脉冲的宽度B为调制信号x的线性函数。

2.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。

3.调制解调：调制就是用一个信号（调制信号）去控制另一作为载体的信号（载波信号），让后者的某一参数（幅值、频率、相位、脉冲宽度等）按前者的值变化。从已调信号中检出调制信号的过程称为解调。

第四章：1.滤波器：滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统。

2.群时延函数：群时延即系统在某频率处的相位（相移）对于频率的变化率。群时延是线性失真，可以表征线性时不变系统对信号造成的时延失真。

第七章：1.信号细分类型：按工作原理，可分为直传式细分或平衡补偿式细分。细分电路按所处理信号又可分为调制信号细分电路和非调制信号细分电路。

2.辨向电路：无论测量直线位移还是测量角位移，都必须能够根据传感器的输出信号判别移动的方向，即判断是正向移动还是反向移动，是顺时针旋转还是逆时针旋转。

第九章：1.导电角控制逆变器：逆变是整流的逆变换，就是把直流电变成交流电，常用于交流电动机的调速系统和不间断电流装置中。在交流电动机的调速系统中，需要用导电角控制电路来控制逆变器晶闸管或功率晶体管的开关顺序和导通时间。

2.PWM：（脉冲宽度调制）调速。将变压与变频集中于逆变器一起完成，即交流电整流为直流电时电压恒定，然后由逆变器完成变频又完成变压的控制方式称为PWM。

3.SPWM控制：调制控制中，若载波信号为等腰三角波，基准信号采用正弦波，则称为正弦脉宽调制。

4.PAM：脉冲幅度调制调速：将变压与变频分开完成，即在把交流电整流为直流电的同时改变直流电幅值，而在将直流电压逆变为交流电时改变交流电频率的变压变频控制方式称PAM控制。

第十章：1.步进电机：步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。

简答题

1.测控电路的功用、要求、类型、组成、发展趋势

答：功用：测量与控制不仅在现代生产、科学研究、高新科技中必不可少的，现代的生活、办公器械也越来越多地依赖于测量；要求：精、快、灵、可靠；类型：组成：传感器、测量控制电路和执行结构；发展趋势：优质化、微型化与集成化、系统设计观、数字化、通用化、模块化、智能化

2.典型放大电路的类型、要求

答：基本要求：（1）测量放大电路的输入阻抗应与传感器输出阻抗想匹配；（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，以及低的漂移；（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）成本低等。

类型：按结构原理分，有差动直接耦合式、调制式和自动稳定式；按元件的制造方式分，有分立元件结构形式、通用集成运算放大器组成形式和单片集成测量放大器三种。

3.各个放大电路的特点和基本原理

答：（1）典型测量放大电路：

（2）隔离放大电路：由输入放大器、输出放大器、隔离器以及隔离电源等几部分组成。变压器耦合隔离放大电路，被测信号经放大并调制成调幅波后，由变压器耦合，再经解调、滤波和放大后输出。输入浮地放大器的直流电源是由载波发生器产生的频率为几十千赫的高频振荡，经隔离变压器馈入输入电路，再通过整流、滤波而提供的，以实现隔离供电。同时，该高频振荡经隔离变压器为调制器提供所需载波信号，为解调器提供参考信号。

4.滤波器基本知识，逼近方法

答：滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统。它的工作原理是当信号与噪声分布在不同频带中时，可以在频域中实现信号分离。在实际测量系统中，噪声与信号的频带往往有一定的重叠，如果重叠不很严重，仍可利用滤波器有效地抑制噪声功率，提高测量精度。

逼近方法：巴特沃斯逼近：基本原则是在保持幅频特性单调变化的前提下，通带内特性最为平坦。

切比雪夫逼近：是允许通带内有一定的波动量△K p，故在电路阶数一定的条件下，可使其幅频特性更接近矩形。

贝赛尔逼近：是使通带内相频特性线性度最高，群时延函数最接近于常量，从而使相频特性引起的相位失真最小。

5.压控电压源型滤波电路低通、高通、带通、带阻

答：

6.信号运算虚短、虚断

答：信号运算放大电路：（1）比例运算放大电路（2）加法、减法运算电路（3）对数、指数和乘、除运算电路（4）微分积分运算电路（5）常用特征值运算电路U+=U-,即虚短i+=i-=0,即虚断。

7.信号转换电路、模拟开关

答：信号转换电路用于将各类型的信号进行相互转换，使具有不同输入、输出的器件可以联用。模拟开关是在电路中用于实现模拟信号通与断的电子开关器件。模拟开关通常有三个端子：控制端C、信号输入端I及输出端O。

8.AFL，FAC，数模转换

答：

9.细分辨向基本原理和基本概念

答：细分的基本原理是：根据周期性测量信号的波形、振幅或者相位的变化规律，在一个周期内进行插值，从而获得优于一个信号周期的更高的分辨力。

概念：

10.逆变器120度和180度的区别和联系；180度稳定工作的条件

答：逆变器120度和180度的区别和联系：书P227

180度稳定工作的条件：可靠的换流。即每一相上、下桥臂主晶闸管交换导通时，必须经过短暂的全关断状态，以避免上、下主晶闸管同时导通的情况。根据180度导通型开关状态的工作顺序，让微处理机通过一个并口周期输出开关状态值，驱动晶闸管导通或关断，即可让逆变器工作。

11.PWM的工作原理

答:利用半导体功率晶体管或晶闸管等开关器件的导通和关断，把直流电压变成一系列幅值相等的电压脉冲，通过控制电压脉冲的宽度或周期以达到变压目的，或者控制电压脉冲宽度和脉冲列的周期以达到变压变频目的的一种变换电路。书P233.

12.二值逻辑控制器件类型

答：功率开关驱动电路：（1）晶体管直流负载功率驱动电路（2）场效应晶体管直流负载功率驱动电路（3）晶闸管交流负载功率驱动电路；继电器与电磁阀驱动电路。