[工学]01_绪论.ppt

测控电路 电气信息学院 为什么要学？ 学些什么？ 怎么学？ 一.生产过程 二.科学研究 三.使用领域 四.测控系统基本组成 （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 课程内容首先围绕精度来讲 放大器：低漂、自动稳零、高共模抑制比、高输入阻抗、非线性补偿 信号的调制解调 滤波 运算处理，选取有效成分 抗干扰技术 （二）响应快（动态特性好） 生产节奏加快 科学研究要了解快速变化过程 高技术与国防的要求 仪器仪表的测试速度、诊断能力与控制快速性决定了武器系统的反应能力 落后就要挨打，慢了就要挨打 硬件电路总的来说比软件有更高的反应速度。 快速响应是衡量电路性能的重要指标（低输出阻抗、转换速度、同步采样等）。 PID控制、前馈与反馈。 对于灵活性的需求 参数类型更多 参数定义更加复杂 应用领域更广泛，天上、地下、水中、人体内 测量范围更宽 尺寸----原子核到宇宙空间 电压----纳伏到百万伏 电阻----超导至1014欧 加速度----10-4~104g 温度----接近绝对零度到1018度 （四）可靠性与经济性 测控电路越来越多地实时地用在各种系统中； 测控电路越来越多地国防和高科技中； 测控电路越来越多地用在医疗和其它与生命有关的系统中； 电路的集成度越来越大。 应用领域更广泛，天上、地下、水中、人体内 条件更加恶劣 高温、高速、高湿、高尘、振动、密闭、遥测、高压、高电压、 深水、强场、易爆 调幅信号 闭环控制系统的基本组成 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。 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 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。 课程内容首先围绕精度来讲 放大器：低漂、自动稳零、高共模抑制比、高输入阻抗、非线性补偿 信号的调制解调 滤波 运算处理，选取有效成分 抗干扰技术 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） 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 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。 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。 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。 1.4 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。 1.5 测控电路的发展趋势 优质化(精、快、可靠） 集成化 数字化 通用化、模块化 测控一体化 自动化与智能化 学习不仅要把握现状，而且要了解发展趋势 1.6 课程的性质、内容与学习方法 掌握基础, 注重实践 1.6 课程的性质、