测控电路第4版张国雄第1章节绪论.ppt

在现代生产中，物质流和能量流在信息流指挥和控制下运动。测控技术已经成为现代生产和高科技中的一项必不可少的基础技术。为适应这一发展需要，培养宽基础、具有创造性的人才，将整个仪器仪表类专业集中为“测控技术及仪器”一个专业，《测控电路》是它的一门重要课程。 1.6 课程的性质、内容与学习方法 1.6 课程的性质、内容与学习方法 宽基础 重点放在基本功能块 创造性 怎样运用电路解决工程技术问题 1.6 课程的性质、内容与学习方法 主要介绍工业生产和科学研究中常用的测量与控制电路的各种功能块和总体连接，使学生熟悉怎样运用电子技术来解决测量与控制中的任务。它不是一般意义上电子技术课的深化与提高，而要着重讲清，如何在电子技术与测量、控制间架起一座桥梁，实现二者之间的沟通，学会如何在测量和控制中运用电子技术，并与光、机、计算机紧密配合，实现测控的总体思想，围绕精、快、灵、可靠和测控任务的其它要求来选用电路、设计电路。 1.6 课程的性质、内容与学习方法 一、桥梁（工程与电路之间） 工程问题如何用电路解决？ 高共模抑制比 1. 多数干扰是共模干扰； 2. 许多测控任务需要的就是差值、变化量 如形状误差 温度变化、梯度 跟踪误差（实际值与理想值之差） 1.6 课程的性质、内容与学习方法 滤波 测量信号 表面轮廓 形状误差（准直流） 波度（低频） 表面粗糙度（中频） 噪声（高频） 不同类型的误差对功能有不同影响 不同类型的误差有不同形成根源 滤波技术还常用于机器故障诊断 1.6 课程的性质、内容与学习方法 1.6 课程的性质、内容与学习方法 二、从信息流总体来分析电路 光、机、电、计算机怎样配合、合理分配任务要求。 调制、放大放在哪里？ 计算、分析、数据处理由什么来完成？ 我们的任务是培养有创造性的测控系统总体设计师，而不是电路工程师。 三、精、快、灵、可靠 精、快、灵、可靠是设计与选用电路的基础，是指导思想。 在选用基础上设计电路。 将基础科学上的发现与其它领域中的技术成果用来解决我们的问题，这就是工程师的创新。当然不排除原始创新。 1.6 课程的性质、内容与学习方法 1.6 课程的性质、内容与学习方法 各种电子器件的工作原理和构成，在模拟和数字电子技术中讲述，本课程注重它们的外特性，讲述其应用，构成所需的功能电路。为了加深对课程内容的理解，本书有适量的习题和思考题。在编写中注意了与《传感器》、《微机原理及应用》、《计算机软件基础》和《控制技术与系统》等课程的衔接与分工。 1.6 课程的性质、内容与学习方法 原理为主，适当介绍集成块。 注意与其它相关课程的配合。 讲课、习题（思考题）、实验并重。 跨课程的设计性、解决问题性实验，联课实验。 鼓励参加科研活动。 思考题 1-1 1-4 1-5 * 尚辅网 / * 测控电路 《测控电路》教材编写组 * 第1章 绪论 测控电路的功用 对测控电路的主要要求 测控电路的类型与组成 课程的性质、内容与学习方法 测控电路的输入输出信号 测控电路的发展趋势 1.1 测控电路的功用 当今时代是信息时代。 信息技术包括：信息获取、处理、传输、存储、执行（控制）。 测量是信息的源头，最后落实到控制。 信息时代的标志——高性能计算机的发展，速度和容量为其主要指标。 关键是重复定位和曝光技术精度，在于测控。 * 1.1 测控电路的功用 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？ 电路是最灵活的，便于放大、传输、转换、 选取所需信号、适应不同测控任务要求。 测量控 制电路 传感器 执行机构 1.1 测控电路的功用 测量控 制电路 传感器 执行机构 原始信号微弱：高保真放大 带有噪声、外界干扰：调制解调（给信号赋予一定特征）、共模抑制、滤波 复杂参数、分析：计算变换电路。 电路是“一传”和“二传”手，还有“拦网”作用，是测控系统中最灵活部分。 * 1.2 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 要掌握设计、选用电路的要领，必须了解对测控电路的要求 （一）精度高 离开精度，测控就失去意义 生产、科研、国防、高科技都离不开精度 产品的质量在很大程度上取决于测控精度 仪器仪表的测控精度决定了武器系统的打击精度 1.2 对测控电路的主要要求 精度----测控永恒主题 长度：纳米（单一尺寸到坐标测量，分子测量机-亚原子测量机） 时间：飞秒 引力波对光速影响10-17 光钟10-19（3000亿年差1秒） 单个电子电量（1.59×10-19C） 1.2 对测控电路的主要要求 * 1.2 对测控电路的主要要求 影响