测控电路重点内容复习

uo2
R2 R2 (1 )ui2 ui1 R0 R0
R5 R R R6 R 5 uo1 (1 5 ) )uo2 uo2 5 uo1 R3 R3 R3 R4 R6 R3 R5 uo ( uo2 uo1 ) K d2 ( uo2 uo1 ) 取 R3=R4，R5=R6， R3 uo (1
高共模抑制比放大电路
自动调零放大电路 高输入阻抗放大电路
隔离放大电路.
电桥放大电路
线性化电路
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2.2 典型测量放大电路 一、 高共模抑制比放大电路
■
作用：用来抑制传感器输出的共模电压 (包括干扰电压) ，
提高共模抑制比 。
■
应用场合：要求共模抑制比大于100dB的场合，例如人体 心电测量，信号很微弱，而干扰很大。
R1 R2 uo2 uo1 (1 )( ui2 ui1 ) K d1 ( ui2 ui1 ) R0
差模增益：K d K d1 K d2
R1 R2 R5 (1 ) R0 R3
通常取：R1=R2，R3=R4，R5=R6 —— 外接电阻平衡对称。
电路特点：输入阻抗高；增益调整方便；对于理想运放， 共模抑制比趋向无限大。
第三节
第四节
测控电路的输入信号与输出信号
测控电路的类型与组成
第五节
测控电路的发展趋势
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第一章 绪论
（1）什么是测控系统？
测量与控制系统的简称。 广义上：测量系统、控制系统和测控系统。
（2）测控系统的构成
笼统地讲
传感器 测控电路 执行机构
第一章 绪论
本章基本概念
1.
2.
3.
对测控电路的主要要求（精度高；响应速度快和动态失 真小；转换灵活；可靠性与经济性）； 影响测控电路精度的主要因素（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）； 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？（模数转换与数模转换；信号形式的转换； 量程的变换；信号的选取；信号处理与运算等）；
■
方法：（1）采用多个集成运放串联组成的测量放大电路； （2）采用差动放大电路，使ui1和ui2的共模电压抵 消，但要求外接电阻完全平衡对称。
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2.2.5 高共模抑制比放大电路
* 2.2.5.2 三运放高共模抑制比放大电路
ui1 ui1 ui2
+
∞ +
uo1
R3
R1 IR R0 R2 R7 RP R8 -
国际统一信号：过程控制系统的模拟直流电流信号为4～20mA，
模拟直流电压信号为1～5V； 国内统一信号：4～20mA，1～5V； 0～10mA，0～10V。
信号的传输方式有三种：两线制、三线制和四线制
6. 模拟式测量电路和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2章 信号放大电路
作用：放大传感器输出的电压、电流或电荷信号。 类型：由传感器决定。如：应变式传感器采用电桥放 大电路，压电式传感器采用电荷放大电路。
■
2.1 运算放大器的误差及其补偿
■
2.2 典型测量放大电路★
2.3 隔离放大电路★
■
6
第2章 信号放大电路
要掌握的主要内容： 典型测量放大电路:
反相放大电路 同相放大电路 差动放大电路
u +
Z4 a Z2
∞ + + N
uo
ห้องสมุดไป่ตู้
uo (1
Z 2 Z 3 Z1 Z 4 R2 R u ) u (1 2 ) R1 ( Z1 Z 3 )( Z 2 Z 4 ) R1 4 1 / 2
特点：增益与桥臂电阻无关，增益稳定，单臂电桥非线性。
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2.2.6.1 单端输入电桥放大电路
uo
2 R1 u (ua=ub) uo (1 ) R 4 1 / 2
特点：增益与桥臂电阻有关，增益不稳定，且非线性。
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2.2.6 电桥放大电路
* 2.2.6.3 线性电桥放大电路
ua
R1 R2 uo u R1 R2 R1 R2
特点：输出与反相输入型符号相反，特点相同，输入阻抗高。
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2.2.6 电桥放大电路
2.2.6.2 差动输入电桥放大电路
R1 R2 R
R 1 ua uo u R 2 R1 2
ua R u R R (1+δ ) ub R
R1 ∞ + + N R 2= R 1
ub u(1 ) / (2 )
测控电路复习重点
测控系统组成示意
（模/数控制电路、单片机、PLC、DSP、FPGA、计算机、工控机等）
被测对象
传感器
信号预处理
控制器
输出电路
被控对象
（放大、滤波、调制解调、信号转换、运算、细分等）
（光隔、驱动、D/A等）

前提课程： 传感器，单片微机原理
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第一章 绪论
第一节 第二节 测控电路的功用 对测控电路的主要要求
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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） 5. 测控电路中的信号制 信号制是在成套系列仪器仪表测控电路中，各个单元的输入、 输出信号采用何种统一的联络信号问题。 电模拟信号种类： 直流电压(电流)，交流电压(电流)；
2．同相输入型
R
R 1 ua ( )u 2 R R 2
R
+ -
u
R+Δ R a R
∞ + - N
+
uo R
2
R u u 2(2 R R) 4 1 / 2
R1
uo (1
R2 R u )ua (1 2 ) R1 R1 4 1 / 2
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11
2.2.6 电桥放大电路
2.2.6.1 单端输入电桥放大电路
电桥电源浮置，电源在 R1和R2不产生电流，a点 为虚地：
R2
1．反相输入型
uab (
Z3 Z4 )u Z 2 Z 4 Z1 Z 3
R1
Z3 b Z1
ua 0 (虚地)
ub R1 uo uab (虚断) R1 R2
R5
∞ +
- N1
+ N3 R6
uo
ui2
∞
+
+ N2
uo2
R4 u'o2
N1N2：性能一致，平衡对称，构成差动放大输入级。
N3：双端输入单端输出的输出级，进一步抑制N1N2 共模信号。
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2.2.5.2 三运放高共模抑制比放大电路
uo1 (1 R1 R )ui1 1 ui2 R0 R0