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信号放大电路测量放大电路：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运算放大器在使用过程中需注意的事项： 1.失调及其补偿 2.转换速率和最大不失真频率 3.振荡和相位补偿 输出失调电压：输入为零时放大器的输出电压。 噪声就是干扰有用信号的某种不希望的扰动。通常，把外部来的称为干扰，把内部产生的称为噪声。典型测量放大电路基本要求：输入阻抗与传感器输出阻抗相匹配；稳定的放大倍数;低噪声;低输入失调电压、输入失调电流和漂移;足够带宽和转换速率;高共模输入范围和高共模抑制比;闭环增益可调，线性好，精度高，成本低. 类型：按结构原理：差动直接耦合式、调制式和自动稳定式。按元件制造方式：分立元件结构形式、通用集成运算放大器、单片集成测量放大器隔离放大电路：隔离放大电路的输入、输出和电源电路之间没有直接的电路耦合，即信号在传输过程中没有公共的接地端。信号调制解调电路调制：就是用一个信号去控制另一个做为载体的信号，让后者的某一特征参数按前者的值变化。 解调：从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号。调制方法：调幅、调频和调相。脉冲调宽：用脉冲信号作载波信号调幅就是用调制信号x去控制高频载波信号的幅值。一般表达式：Us=(Um0+mx)cosct调频就是用调制信号x去控制高频载波信号的频率。一般表达式： 调相就是用调制信号x去控制高频载波信号的相位。一般表达式： 脉冲调宽的数学表达式为：B=b+mx测控系统中常常在传感器中进行信号调制为了提高测量信号抗干扰能力，常要求从信号一形成就已经是已调信号， 信号分离电路滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统，功能滤除噪声和分离各种不同信号.分类：按处理信号形式分：模拟滤波器和数字滤波器；按功能分：低通、高通、带通、带阻；按电路组成分：LC无源、RC无源、由特殊元件构成的滤波器、RC有源滤波器；对理想滤波器的最佳逼近方法为： (一)巴特沃斯逼近(二)切比雪夫逼近(三)贝赛尔逼近信号转换电路V/f 转换电路定义：V/f (电压/频率)转换器能把输入信号电压转换成相应的频率信号，即它的输出信号频率与输入信号电压值成比例，故又称为电压控制(压控)振荡器(VCO)。应用：在调频（电压调频），锁相和A/D变换等许多技术领域得到非常广泛的应用。采样保持电路的基本组成：（1）模拟开关（2）模拟信号存储电容（3）缓冲放大器采样保持电路主要要求：精度和速度，充电快、放电慢电容值选择电容小：充电快、放电也快，不利于保持;电容大：充电慢、放电也慢，不利于跟踪模/数转换器A/D:在以微型计算机为核心组成的数据采集及控制系统中，必须将传感器输出的模拟信号转换成数字信号。D/A：经计算机处理后的信号常需反馈给模拟执行机构等，将数字量转换成相应的模拟信号。信号细分与辨向电路信号细分电路又称插补器，是采用电路手段对周期性的增量码信号进行插值提高仪器分辨力的一种方法。细分的基本原理是：根据周期性测量信号的波形、幅值或者相位的变化规律，在一个周期内进行插补，从而获得优于一个信号周期的更高的分辨力。锁相倍频细分：优点:结构较简单，细分数高的，对信号失真度无严格要求。缺点:为有差系统，对输入信号的角频率的稳定性要求高，主要用于电气倍频和回转部件的角度与传动比等的测量连续信号控制电路控制电路：控制执行机构运动的电路。常用的执行机构驱动器件（1）电动机；（2）油（气）缸；（3）电磁机构（电磁铁、磁致伸缩）；（4）压电驱动；（5）热驱动；脉宽调制控制电路（PWM控制电路），是利用半导体功率晶体管或晶闸管等开关器件的导通和关断，把直流电压变成一系列幅值相等的电压脉冲，通过控制电压脉冲的宽度以达到变压目的，或者控制电压脉冲宽度和脉冲列的周期以达到变压变频目的的一种变换电路。采用脉宽调制优点： (1) 脉宽调制可以用于直流和交流电机调速,还可以与调频相结合，通用性强;(2) 在电机驱动中功率放大器工作在非线性状态，脉宽调制让功率放大器工作在开关状态，可以减小有功功率消耗，获得较高的效率与较好的线性;(3) 让电机始终处在有电状态,对于电机动态特性有利。回馈制动：流过电枢的电流与电机转动方向相反且流入电源，即将能量回馈给电源。 逆变器：一种将直流电能转变为交流电能的设备。有有源逆变器和无源逆变器之分。变频控制电路同步电机；异步电机 常用控制器件常用控制器件:继电器和接触器;电磁阀;电力电子器件;固态继电器;传感开关常用的继电器可分为电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器、热继电器以及干簧继电器等。吸合值：衔铁刚产生吸合动作时，加给线圈的最小电压（或电流）值。 释放值：衔铁刚产生释放动作时，加给线圈的最大电压（或电流）值。 欲使继电器动作，吸合值总是大于释放值，即继电器具有迟滞特性.通电延时型时间继电器：在获得输入信号后，立即开始延时，待延时时间t完毕后，其执行部分输出信号以操纵控制电路；输入信号消失后，立即恢复到动作前的状态。断电延时型时间继电器：在获得输入信号后，执行部分立即输出信号；而在输入信号消失后，继电器却需要延时时间t后，才能恢复到动作前的状态。 电力电子器件:1 普通晶闸管.2 双向晶闸管3 单结晶体管及触发电路4全控型器件全控型器件:电力晶体管(GTR)、电力场效应管(MOSFET)、可关断晶闸管(GTO) 传感开关:行程开关、冲击开关、水银开关、温控开关控制电机 控制电路设定电路比较电路校正电路转换电路给定机构执行机构被控对象输出传感器扰动控制电机一般是指在自动控制系统中作为执行元件或测量元件的小功率电机。执行元件主要包括直流伺服电动机、交流伺服电动机、步进电动机、小功率同步电动机等；测量元件主要包括：自整角机、交直流测速电机、旋转变压器等。步进电动机可分为反应式（磁阻式）、电磁式、永磁式。反应式步进电动机可以按特定指令进行角度控制，也可以进行速度控制。当步进电动机的通电方式选定后，其转速只与输入脉冲频率成正比。直流电动机调速可以有三种方法：改变电枢电源电压Ua，改变磁通改变Ra，改变电动机转向单独改变电枢电流方向或单独改变磁通方向交流电动机可分为同步电动机和异步电动机两大类；交流伺服电动机：两相异步电动机。当励磁绕组回路电压为常数时，改变控制绕组两端电压大小，可改变K值，从而使得电动机获得不同的转速。当控制电压的相位相反时，伺服电动机将反转。同步电动机可分为永磁式；磁阻式；磁滞式；磁阻式同步电动机直流发电机的基本公式模拟量控制电路变频电路：将一固定频率的交流电能变换为另一频率或频率可调的交流电能的装置或系统。控制角：触发角或移相角，从晶闸管实际承受正向电压开始，到加触发脉冲ug后使晶闸管开始导通的区间。导通角：也称为导电角，晶闸管在一个周期内导通的区间。 移相控制：通过改变晶闸管控制角来改变整流电压的大小的控制方法，简称移相。移相范围：在可控整流电路中，使整流电压平均值从最大到零，控制角的变化范围称为整流电路的移相范围。脉宽调制控制电路(PWM)：通过调节控制电压脉冲的宽度和脉冲列的周期来控制输出电压和频率的。绪论数字式信号1）增量码信号2）绝对码信号3）开关信号 闭环控制系统的的基本组成见图X1-3。它的主要特点是用传感器直接测量输出量，将它反馈到输入端与设定值相比较，当发现它们之间有差异时，进行调节。在图X1-3中，传感器反馈信号与设定信号之差不直接送到放大电路，而先经过一个校正电路。这主要考虑从发现输出量变化到执行控制需要一段时间，为了提高响应速度常引入微分环节。另外，当输出量在扰动影响下作周期变化时，由于控制作用的滞后，可能产生振荡。为了防止振荡，需要引入适当的积分环节。在实际电路中，往往比较电路的输出先经放大再送入校正电路，然后再次放大。图X1-3为原理性构成。图X1-3 闭环控制系统的基本组成测控系统主要由传感器(测量装置)、测量控制电路、和执 行机构三部分