8-1测控电路-课程小结解读.ppt

一、信号运算电路的功用是什么？ 获得被测参数的：和、差、积、积分、平均值、峰值、任意函数 实现控制：PID 误差补偿：非线性补偿 减小干扰影响：共模抑制，跟踪滤波 调制解调：乘法运算 数字运算和模拟运算 二、试画出一个能实现： 的加减混合运算电路。 uo1 u- u+ 三、DDZ-Ⅲ型PID控制器的输出信号是什么？ 1～5V DC 4～20mA DC 四、DDZ-Ⅲ型PID控制器的输入电路实现什么功能? 作用： 输入电路的作用是主要是实现给定信号us与测量信号ui的取差，为下一步的控制算法提供输入。同时也可以实现内外给定、正反作用选择。 五、DDZ-Ⅲ型PID控制器中硬手动与软手动的含义是什么?什么时候用软手动？什么时候用硬手动？ 软手动操作是指控制器的输出与手动输入之间呈积分关系，而硬手动操作指控制器的输出与手动输入之间呈比例关系。 通常情况下，都是用软手动操作扳键进行手动操作的，这样控制比较平稳精细；只有当需要给出恒定不变的操作信号或者在紧急时要一下子就控制到安全开度等情况下，才使用硬手动操作。 6 信号转换电路 功用：各类信号相互转换，使各电路可以联用 要求：完成既定任务，阻抗匹配 6.1 电压比较 电平比较 差动比较:结构简单,有共模误差 求和比较:克服共模,阈值可变,振铃现象 滞后比较:消除振铃,存在迟滞区 窗口比较:单向多个阈值 6.2 电压/电流转换 电流的传输优势,电压的测量与控制优势 I/V之间线性关系，I/VRinRout低，V/IRinRout高 6.3 电压/频率转换 电压/频率 积分复原型:结构简单,复位时间较长 电荷平衡型:线性好,易集成,LM331 频率/电压 电平鉴别-单稳触发-低通滤波,LM331 6.4 采样保持 组成:模拟开关、存储电容、缓冲放大 模拟开关 MOS：断开电阻大，导通电阻随输入变化 CMOS：克服导通电阻问题，增加器件 6.4 采样保持 存储电容：泄漏电阻大，吸附效应小 运放：失调电流小，带宽宽，转换速率大 6.5 模拟数字转换电路 D/A转换电路 加权电阻网络:阻值差别大,不便集成 T形电阻网络:便于集成,转换快,误差大 A/D转换电路 双积分:抗干扰强,速度慢 逐次逼近:抗干扰弱,速度快 一、差动比较电路、求和比较电路、滞后比较电路分别有何优缺点？ -1 +1 # ui Uo UR uiUR ui Uo UR O uiUR a）电压比较器符号 b）电压比较器特性 差动比较电路：若基准电压不为零，在输入电压与基准电压相等时，输入端就有共模电压的存在，就会造成共模误差和失真，输出状态不稳定。 (一)差动比较电路 一、对测控电路的要求有哪些？ 1、测控精度高，低噪声与高抗干扰，失调与漂移小，线性度与保真度好； 2、有合适的输入与输出阻抗； 3、动态性好，主要指响应快、动态失真小； 4、高的识别和分辨能力，灵敏度高； 5、转换灵活； 6、可靠性高（规定条件下，规定时间内，完成规定功能的能力）； 7、经济性好。 二、测控电路的发展趋势是什么？ ■ 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 2.1 运放的误差与补偿 实际运放、失调电压与失调电流、失调补偿 转换速率、最大不失真频率、振荡与相位补偿 2.2 噪声基础知识 噪声种类与性质：白、色、热、低频、散弹 处理噪声的方法：低噪声器件、屏蔽、降温、调制、 高共模抑制比电路 2.3 典型放大电路 反相放大：稳定、Ri低、输入阻抗与增益间矛盾 同相放大：Ri高Ro低、易受干扰、精度低 跟随器：电压跟随、电流放大、缓冲、隔离、提高带载 差动放大：共模抑制比高、输入阻抗低、增益调节困难 概念：高共模抑制电路、分贝（功率、场量、声音响度） 2.3 典型放大电路 双运放高共模抑制比放大电路： 反相输入阻抗低、同相输入阻抗高、 共模抑制能力取决于电阻对称性 三运放高共模抑制比放大电路：（INA1114） 共模抑制能力不要求外部电阻对称、增益可调（R0） 有源屏蔽驱动电路：减小差模干扰 输入电缆的屏蔽层由共模输入电压驱动 电桥放大电路： 反相单端输入：增益与桥臂电阻无关，非线性 同相单端输入：输出与反相输出型符号相反 差动输入：增益与桥臂有关，增益不稳，且非线性 线性电桥放大电路：线性好，灵敏度不高 积分电路、微分电路 一、失调