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测控电路课后答案 一．1 测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用？ 传感器的输出信号一般很微弱，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。在整个测控系统中，电路是最灵 活的部分，它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特 点。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 和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。 2 影响测控电路精度的主要因素有哪些，而其中哪几个因素又是最基本的，需要 特别注意？ 影响测控电路精度的主要因素有： （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。 其中噪声与干扰，失调与漂移（含温漂）是最主要的，需要特别注意。 3 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？ 为了适应在各种情况下测量与控制的需要，要求测控系统具有选取所需的信 号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的能力，这些工作通常由 测控电路完成。它包括： （1）模数转换与数模转换； （2 ）直流与交流、电压与电流信号之间的转换。幅值、相位、频率与脉宽 信号等之间的转换； （3 ）量程的变换； （4 ）选取所需的信号的能力，信号与噪声的分离，不同频率信号的分离等； 对信号进行处理与运算，如求平均值、差值、峰值、绝对值，求导数、积分等、非线性环节 的线性化处理、逻辑判断等 二．2-1 何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？ 在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压，电流或电荷信号的放大电路称为测量 放大电路，亦称仪用放大电路。对其基本要求是：①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配；② 一定的放大倍数和稳定的增益；③低噪声；④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂 移；⑤足够的带宽和转换速率（无畸变的放大瞬态信号）；⑥高输入共模范围（如达几百伏） 和高共模抑制比；⑦可调的闭环增益；⑧线性好、精度高；⑨成本低 2-7 什么是高共模抑制比放大电路？应用何种场合？ 有抑制传感器输出共模电压（包括干扰电压）的放大电路称为高共模抑制比放大电路。 应用于要求共模抑制比大于 100dB 的场合，例如人体心电测量。 2-8 图2-8b 所示电路，N 、N 为理想运算放大器，R =R =R =R =R，试求其闭环电压放大倍 1 2 4 2 1 3 数。 由图 2-8b 和题设可得 u =u (1+R /R ) = 2u , u =u (1+R /R ) –2u R /R 01 i1 2 1 i1 0 i2 4 3 i1 4 3 第 1 页第 1 页 测控电路课后答案 =2u –2 u =2(u -u )，所以其闭环电压放大倍数 K =2。 i2 i1 i2 i1 f 2-9 图2-9 所示电路，N 、N 、N 工作在理想状态，R =R =100k，R =10k，R =R =20k， 1 2 3 1 2 P 3 4 R =R =60k ，N 同相输入端接地，试求电路的差模增益？电路的共模抑制能力是否降 5 6 2 低？为什么？ 由图2-9 和题设可得 u = (u –u ) R / R =3(u –u ), u = u (1 + R /R ) –u o o2 o1 5 3 o2 o1 o1 i1 1 p i2 R /R =11u , u = u (1+R