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
(二)经调制信号
例：用电感传感器测量工件轮廓形状 几个重要概念： 1、载波频率（carrying frequency) 2、载波信号（carrying signal) 3、调制信号（modulating signal) 4、已调信号（modulated signal) 5、调幅信号（amplitude modulated signal)
测控电路在整个测控系统中起着十分关键的作用， 测控系统、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度 依赖于测控电路。
第二节 对测控电路的主要要求
一、精度高 二、响应快 三、转换灵活 四、可靠性与经济性
第二节 对测控电路的主要要求
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
与模拟信号区别：对于输出模拟信号的传感器 输出信号的波形或信号包络线的波形随被测量变化， 而增量码信号的波形不由被测量决定。
（一）、增量码信号
在采用步进电机为执行机构时，电动机的 转角由输入的脉冲数决定，这时要求测控电路 输出增量码数字信号。
增量码信号是一种反映过程的信号，或者 说是一种反映变化量的信号，它与被测对象的 状态无一一对应关系，信号一旦中断，就无法 判断物体的状态。
3 2
uc
1
x
us
4
图1-3 用电感传感器测量 工件轮廓形状
x
O
t
x
a)
uc
O
t
x
us
b)
O
t
c)
图1-4 调幅信号
二、数字式信号 （一）增量码信号 （二）绝对码信号 （三）开关信号
（一）、增量码信号
信号特点：被测量值与传感器输出信号的变化 周期数成正比，即量值的大小由信号变化周期数的 增量决定。
传感器是敏感元件，它的功能是探测被测 参数的变化。
传感器的输出信号一般都很微弱，还可能伴随着各 种噪声，需要用测控电路将它放大，剔除噪声、选取有 用信号，按照测量与控制功能的要求，进行所需演算、 处理与变换，输出能控制执行机构动作的信号。
测控系统中，电路是最灵活的部分，其特点：便于 放大、便于转换、便于传输、便于适用各种使用要求。
执行 机构
被控 对象
输出
控制电路
传感器
图1-9 闭环控制系统的基本组成
第四节 测控电路的类型与组成
测量电路的输入信号类型对其电路组成 有何影响？试述模拟式测量电路与增量 码数字式测量电路的基本组成及各组成 部分的作用。 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。
第五节 测控电路的发展趋势
第二节 对测控电路的主要要求
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？
1、模数转换与数模转换 2、信号形式的转换 3、量程的变换 4、信号的选取 5、信号处理与运算
第三节 测控电路的输入信号与输出信号
一、模拟式信号 (一)非调制信号
x 2
1
0
t
图1-2 非调制模拟信号
利用压电传感器测量作用在物体上的力和 利用热电偶测量温度时，传感器的输出信号，也 即测控电路的输入信号为非调制模拟信号。
第一节 测控电路的功用
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？ 2、试举例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。 3、测控系统由那几部分组成？
第一节 测控电路的功用
传感器
测量控 制电路
执行机构
图1-1 测控系统的组成
测控电路在整个测控系统中起着什么 样的作用？
测控电路
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 信号细分与变相电路 第八章 逻辑控制电路 第九章 连续信号控制电路
第一章 绪论（讲授2学时）
第一节 测控电路的功用 第二节 对测控电路的主要要求 第三节 测控电路的输入信号与输出信号★ 第四节 测控电路的类型与组成★ 第五节 测控电路的发展趋势 第六节 课程的性质、内容与学习方法
显
计锁计示
数存算执
器
器
机
行 机
构
锁
存 指 指令传感器
令
手动采样
图1-7 增量码数字式测量电路的基本组成
测量电路
传感器 扰动量
给定 机构
设定 放大 转换 执行 被控 输 电路 电路 电路 机构 对象 出
控制电路
图1-8 开环控制系统的基本组成
扰动
给定 机构
设定 电路
比较 电路
放大 电路
校正 转换 电路 电路
优质化 集成化 数字化 通用化、模块化 测控一体化 自动化与智能化
第二章 信号放大电路（讲授4学时）
2.1 运算放大器的误差及其补偿 2.2 典型测量放大电路
2.2.1 测量放大电路的基本要求与类型 2.2.2 反相放大电路 2.2.3 同相放大电路 2.2.4 基本差动放大电路 2.2.5 高共模抑制比放大电路 2.2.6 电桥放大电路 2.2.7 低漂移放大电路 2.2.8 高输入阻抗放大电路 2.3 隔离放大电路 2.4 噪声的基础知识