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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 5.1信号调理电路 5.2 信号变换技术 * Fundamentals of Test Measurement Technology * * Fundamentals of Test Measurement Technology 6 学时 5.1.1 放大电路 1、 几个基本概念 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 5.1.1 放大电路（续） 2、集成运算放大器 3、比例放大电路 5.1.1 放大电路（续） 5.1.1 放大电路（续） 4、仪用放大电路 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 5.1.2 滤波电路 （续） 2、 无源滤波器和有源滤波器 5.1.2 滤波电路 （续） 3、 二阶RC有源低通滤波器 5.1.2 滤波电路 （续） 3、 二阶RC有源低通滤波器 5.1.2 滤波电路 （续） 4、 其它有源滤波器的设计 5.1.3 调制与解调电路 1、 调制信号 5.1.3 调制与解调电路（续） 2、 解调电路 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 分类：直流电桥 交流电桥 电阻应变式测力称重传感器 电感式、差动变压器式、电容式传感器 5.2.1 测量电桥（续） (1) (2) (3) (4) (5) 5.2.1 测量电桥（续） 2、电桥放大器 电源浮置的电桥放大器 差分输入式电桥放大器 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。 信号制式：被测量电压→4～20mA。 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。 5.2.4 模拟－数字转换 1、采样与量化 5.2.4 模拟－数字转换（续） 2、双积分式A/D转换 5.2.4 模拟－数字转换（续） 3、逐次比较式A/D转换 5.2.4 模拟－数字转换（续） 3、逐次比较式A/D转换 5.2.4 模拟－数字转换（续） 4、增量调制型A/D转换 5.3 噪声及干扰抑制技术 噪声及干扰的来源： 自然界的雷电、无线电发射装置发出的电磁波、生产现场的电弧、高压发电、电火花加工产生的电磁干扰、电源产生的工频干扰等 噪声及干扰的危害： 降低检测装置的分辨力和灵敏度，或引起放大器饱和而进入非线性区，甚至使整个检测系统工作失常 抗干扰措施： 1、接地技术 2、屏蔽技术 3、平衡技术 4、调制解调技术 5、电源退耦、滤波技术 6、隔离技术 7、看门狗技术 5.3.1 干扰的传播途径 1、 静电耦合 2、 电磁耦合 5.3.1 干扰的传播途径（续） 3、 电磁辐射 4、 共阻抗耦合 5.3.2 屏蔽技术 5.2.3 接地技术 1、采样与量化 5.2.3 接地技术 （续） 1、采样与量化 5.2.4 驱动技术 1、采样与量化 * Fundamentals of Test Measurement Technology