第一章 绪论
1.1测控电路功用
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、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。
产品的质量和效率是衡量一切生产过程优劣的两项主要指标。
智能化是能在复杂的、变化的环境下自行决策的自动化,决策的基础是对内部因素和外部环境条件的掌握,同样也离不开检测。
测控系统的主要组成:传感器(测量装置,是敏感元件,功能是探测被测参数的变化)、测量控制电路(简称测控电路,用与处理和变换信号)和执行机构三部分组成。
1.2 测控电路的组要特点与要求
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。
测控电路的特点:精度高(低噪声与高抗干扰能力、低漂移,高稳定性、线性与保真度好、有合适的输入与输出阻抗)、动态性能好(响应快和动态失真小)、高的识别和分析能力(模数转换与数模转换、电量参数的转换、量程的变换、信号的处理与运算)、可靠性高、经济性好。
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;
(5) 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。
1.3测控电路的输入与输出信号
测控电路的输入信号是由传感器送来的,即传感器的输出信号为测控电路的输入信号,主要可分为模拟信号(已调制信号(可分为调幅、调频、调相信号)和非调信号(输入信号的参数与被测信号的参数相一致))、数字信号(增量码信号(被测量值的增量与传感器输出信号的变化周期成正比,与模拟信号的主要区别是:其信号波形不由被测量值或其增量决定)、绝对码信号(一种与状态相对应的信号))和开关量信号。
1.4 测控电路的类型与组成
测量电路
模拟式测量电路(需要模数(A/D)转换电路 ,方框图在书上P8)