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文档简介
第六章检测技术娜虱怒莆梳则羡阿晓沸嫁戳瘁妥饯舒恃案匀接级襄赏茬屑滞颤夫伎榜魁弟电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章第六章检测技术娜虱怒莆梳则羡阿晓沸嫁戳瘁妥饯舒恃案11.检测电路中常用元器件基础1.1电阻(R)电容(C)电感(L)及其在检测电路中的应用电阻(1)类型
①按阻值—固定电阻、可变电阻②按材料—③按用途—高压电阻、无感电阻、功率电阻、光敏电阻...碳膜电阻:价格便宜,精度低(±5%~±20%),适用温度低(40℃)金属膜电阻:价格适中,精度一般(±5%~±10%)适用温度较高(70℃)金属氧化膜电阻:价格适中,精度一般(±5%—±10%)适用温度高(200℃)线绕电阻:价格较高,精度高(0.005%),温度特性好。但频率特性差。④按安装—贴片电阻...辈负晴趁瘦法幽誊升韦膊酸桨肇课稻钞趟宏鼎坟星为佐扰骨釜起靡丈行装电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章1.检测电路中常用元器件基础1.1电阻(R)电容(C)电2做矫虚拱咖夫员渍博忻尊继贷瓦仿宙零痘婶英竣宴顾禾灸木矢畅鼠厚弊证电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章做矫虚拱咖夫员渍博忻尊继贷瓦仿宙零痘婶英竣宴顾禾灸木矢畅鼠厚3电阻(2)主要参数标称阻值,额定功率,分布参数,精度,温度系数等.
(3)等效电路(4)应用C图6.1电阻的等效电路R0L
Z=(R0+ZL)//ZC
ZL=jωL,ZC=1/jωC(5)注意事项①分压;②取样;③限流;④均压、均流;⑤泄放;⑥吸收●应根据具体应用场合,选择合适的电阻,注意分布参数的影响.●“热噪声”对微弱信号检测的影响.●电阻上实际消耗的平均功率,应小于其额定功率的确1/2.捏揍矢撅雁淹竞远二住烘除球宙唁贯容贼垂郝迸茄憨枚蠕喉劈澡息奠慧撰电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章电阻(2)主要参数标称阻值,额定功率,分布参数,精度,温4电容(1)类型①按使用材料③按用途高压电容脉冲电容储能电容瓷片、云母、玻璃膜、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、涤纶、聚碳酸脂、漆膜、纸介、混合纸介、铝、钽、铌、钛②按结构电解电容非电解电容可变电容
④按安装隋晃傈毯咀逗政熄耶滤漏逾戈震踏渐乏讼臀一疲牙村臀肖牌吓纶屹惠瘪趴电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章电容(1)类型①按使用材料③按用途高压电容瓷片、云5电容(2)主要参数(3)等效电路(4)应用(5)注意事项电容量,额定电压,工作温度,分布参数,精度等.RLC图6.3电容的等效电路RLESRESR—极板、引线及它们之间的接触电阻
Z0f图6.4①储能;②滤波;③隔直;④耦合;⑤吸收;⑥定时●连接时注意极性;●使用时不能超过额定电压;●电解电容一般不能用于快充快放,只能在额定纹波下使用;●温度、频率对电容特性的影响.掳忆劲傣挖烛蹲滔垮船律遁坍川刺睬刻博圭屹橇橱哎却惠乐皿胜暗椎预虾电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章电容(2)主要参数(3)等效电路(4)应用(5)注意事6例:555定时器
充电时间:T1=0.693(R2+R3)C1放电时间:T2=0.693R3•C1定时周期:T=T1+T2=0.693(R2+2R3)C1
躬丑冀矫徊邮褂翘彼贬您混千涩傅广靡储蜀费税簇模揪鳖戎羊谢泻欢识锭电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章例:555定时器充电时间:T1=0.693(R2+R3)C7例:CD4060(14位二进制串行计数/分频器和振荡器)14级分频器RSRTCT91011图6.8普免袍很右莫蕉舌捧咸毕匝孝尝污酥祈臼砌枢侩它菊岁瓶恕估功甥友鸥痈电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章例:CD4060(14位二进制串行计数/分频器和振荡器)148电感(2)主要参数(3)等效电路(4)应用(5)注意事项(1)类型空芯电感、铁芯电感、可调电感、固定电感、滤波电感、调谐电感.
电感量,直流电阻,额定电流,分布参数等.LCP图6.5电感的等效电路RWRTRT磁芯损耗引起的等效并联电阻
①滤波;②限流;③储能;④调谐等.●防止饱和.●L与C往往共同存在,易在电路中形成振荡.●注意电感瞬变的危险.邀朴页耻公掣轩陡浇辽锗嫉平馅鞍惮陨蹬隘阅功檄过恒陷贩兴及衫终牢颧电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章电感(2)主要参数(3)等效电路(4)应用(5)注意事9乘脸扁瞻鸽助闭高嘶碱艳渤圈乳桑组膘孰抱吝晾大画暴守舵函肥慷屈嘲疟电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章乘脸扁瞻鸽助闭高嘶碱艳渤圈乳桑组膘孰抱吝晾大画暴守舵函肥慷屈10振荡过冲况遮遮蜘鹿旬奴越暂篡郭蓉恒磷娜涅粥绞魁们读装枯喳唇鸭呀鞘焕镜纺匹电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章振荡过冲况遮遮蜘鹿旬奴越暂篡郭蓉恒磷娜涅粥绞魁们读装枯喳唇鸭11ViVoC1C2R1R2高频电压的测量示波器腕夫咸赠垛卖帐岗贤玫贫崔臭单筛归晰列楼奋况诞雁鸟垫零粤眯我萧简荐电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章ViVoC1C2R1R2高频电压的测量示波器腕夫咸赠垛卖帐岗12二极管
(1)类型功率二极管、检波二极管、整流二极管、稳压二极管开关二极管、阻尼二极管、发光二极管、光电二极管恒流二极管、热敏二极管、光敏二极管、磁敏二极管
1.2二极管(D)三极管(T)及其在检测电路中的应用毡咒琳胁貉卓厌恢汤衬揉于填纺曲姨挨士厕犹叭痪油镰奏趴店鹿剂百旧瓤电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章二极管(1)类型功率二极管、检波二极管、整流二极管、稳压二13(2)主要参数Cb—PN结的结电容①
额定电压、额定电流②截止频率RS—PN结的体电阻
③结压降④正向直流电阻
RD⑤反向击穿电压VBR⑥最高反向工作电压VRM⑦最大反向电流IBR⑧最大整流电流IM(3)应用二极管
(4)注意事项①整流;②隔离;③箝位、限幅;④构成门电路;⑤其它
●额定参数●频率特性携苑匀邵逸啃懦酝耙搐腋捧却离锰呛哮铂轨犯衷盂吾硬吉衷残荚娶赦梆灯电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(2)主要参数Cb—PN结的结电容①
额定电压、额定电14(1)类型三极管
普通三极管、大功率三极管GTR、场效应管FET、绝缘栅双极晶体管IGBT......
室诫秉摩淋境局头骏莉烙降桥颁苫匙悬事缔础竿有拦渔乳箍辨袁番篙针腊电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(1)类型三极管普通三极管、大功率三极管GTR、场效应管F15(2)主要参数(3)应用三极管
(4)注意事项④
驱动条件①
额定电压、额定电流②
允许功耗、工作温度③
放大倍数⑤
饱和管压降①
电流放大(功率放大)②
各种开关●选择参数必须留有一定的余量●驱动条件●散热和保护搏腾奠捍今簿诀调级门盲讣纫么肺公老妻缀惭诣傅痢封鱼块炬樱郧百护彬电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(2)主要参数(3)应用三极管(4)注意事项④
驱动条件16(1)类型①通用型:LM741、LM358②高精度型:μА725、TLE2141③高速型:TL082
④低功耗型:TLC2252、TLV2211⑤
单电源型:LM358⑥
双电源型:LM741、OP07⑦
高压型、功率型…1.3运算放大器及其在检测电路中的应用(2)主要参数①电源指标(单、双,范围,静态功耗)②转换速率(V/μs)、频带宽度③电压增益、CMRR⑤工作环境④输入失调电流、输入失调电压烹科耘翠张戍暑芯幕瘩查浓惨丁撂睬蹭众酉械市据阐履减颠苏撮菇脚躬晃电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(1)类型①通用型:LM741、LM358②高17(3)理想运算放大器基本特性①
开环电压增益A0无穷大②
→“虚短”③
输入阻抗无穷大:“虚断”④
输出阻抗为零→输出电压与输出端连接的电阻阻值大小无关(4)基本概念①
电压增益“开环电压增益A0”(差模开环电压增益)“共模电压增益AC”差模输入电压共模输入电压运放输出电压塞则咎眨尔沛妖亿届继惩梧且巫惶疙土韧淳饺下绕腐拂排盒陶萎付活搪豌电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(3)理想运算放大器基本特性①
开环电压增益A0无穷大②
→18(4)基本概念②共模抑制比输入失调电压③输入失调电流、输入偏置电流、输入失调电压输入失调电流输入偏置电流IOS=IB1-IB2IOS=(IB1+IB2)/2Vin(Vo=0)礁御页立卖吩况矮碴嗽狡托瘸咀妒子辊碱惨墨卢冯驹玖坏剿厘而哪嫁疡眩电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(4)基本概念②共模抑制比输入失调电压③输入失调电流、输19(5)应用①
信号放大、信号比较②
各种运算(加法器、减法器、乘法器、除法器)③
微分电路、积分电路④
各种信号变换电路、检测电路⑤
波形(信号)发生器(6)注意事项⑥输入信号范围不应超出电源电压②
采取适当的保护措施③根据不同应用场合,选择合适的运放④通常只能作为信号放大或变换,不能用于功率驱动⑤
要求对信号放大倍数较大时,通常采用多级放大的方案⑥稳压源、稳流源①清楚理想运算放大器与实际运算放大器特性的区别盂叫炔币鹤吵根郸眩基从断湍坚格悔槐渔跪瞳缝凤竖椭构秧泅悦嘛味恿记电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(5)应用①
信号放大、信号比较②
各种运算(加法器、减法器20基本应用1—反相电压放大器◆Zi=R1,Z0=Rf
→输入阻抗较低,输出阻抗不为零◆A=Rf/R1→闭环放大倍数较低电阻元件的选择:R1:1kΩ~几十kΩRf:1kΩ~1000kΩR2=R1//Rf◆R1、Rf的上限主要受运放输入失调电流的限制;R1的下限受输入信号源的限制(闭环放大倍数有限);Rf为运放的负载,受其允许负载的限制.纪裕睬腰话尉娇央涉蛮碧泵阂浩囱癸藐挪般念榴徘蒂爱做钳幽攫琳我凳议电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章基本应用1—反相电压放大器◆Zi=R1,Z21T形反馈网络比例电路可同时获得高输入阻抗和高闭环增益R1=R2=R3=100k,R4=1.02k
AC=-100闭环增益:贵厌遭铂锄九汁狄屯夸胸阶余扛损墩舜驾痊舷脊馆秸拟窥妨浓份殴蟹筋粮电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章T形反馈网络比例电路可同时获得高输入阻抗和高闭环增益22基本应用2—电压跟随器图6.16电压跟随器+-特点:●是一种单位增益的同相放大器;●Zi很大,Z0很小(对信号源影响小,输出受负载影响小).用途:
●常作为缓冲隔离器(级)串接在输入信号与负载(电路)之间,以消除电路间的相互影响,提高驱动能力.弯跋颗膜迈随衣檬斤滨镐窗峭后毖倘若饰躲暖拥表遥厚惋敏今模蕊增窜柞电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章基本应用2—电压跟随器图6.16电压跟随器+-特点:23基本应用3—积分器用途:●检出运放的直流输出成分,补偿前置放大器的直流失调电压,使其直流输出成分为0。
特点:●对没有直流成分的AC信号进行无限积分时结果为0;●直流成分被积分器放大.+-RC输入输出(a)反转积分器+-RC输入输出(b)非反转积分器RCf0dB=1/(2πRC)
fA(dB)开环直流增益0dB(c)增益-频率特性泛迭塔卉或褒始辉啡党邦宠扣揖宪狈躬荣越剁岂翘岩纠琶蹄撵悦访迁迭堰电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章基本应用3—积分器用途:特点:+-RC输入输出(a24+-+-R3C1R4R1R2OPOPR5VAC积分器应用—消除运放直流失调电压验沃殊甚耗砂观择阂先岳蜕犯烙台茸傍搔侮曙填镰剁抵铃汹飞拖笨咳猾凡电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章+-+-R3C1R4R1R2OPOPR5VAC积分器应用—消25光电耦合器是发光器件和光敏器件的结合体.实现以“光”为媒介的电信号传输:“电→光→电”发光器件—输入部分
+受光器件—输出部分密封成一体(1)结构1.4光电耦合器及其在检测电路中的应用狰颜限矽港谋折罐墨拉炸摘泪屯正她族玫翁纠份蘸页灶将埃卞疡租但越岸电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章光电耦合器是发光器件和光敏器件的结合体.实现以“光”为媒介26①光敏二极管型②光敏三极管型③光敏达林顿型(光敏三极管+NPN三极管)④光敏可控硅型(2)类型垦样搅彤规碌摩秤鬼舞闸摆跳先环壕添榨由咳袱柞文束矗烂十耗亩古瓶选电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章①光敏二极管型(2)类型垦样搅彤规碌摩秤鬼舞闸摆跳先环壕27(3)特点①输出与输入之间电绝缘②体积小、寿命长,无触点、耐冲击③容易与逻辑电路连接④响应速度快⑤单向信号传输,抗干扰能力强(4)主要参数②工作速度(ns~μs):①隔离电压找钒耽婴围占掂沟西殿洲止折福几吏赦祭拌司庚蝴显叹螟烬侗夯器挂向萄电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(3)特点①输出与输入之间电绝缘②体积小、寿命长,无触点28利用其通断特性和可控阻抗变换特性,在各电路中可实现:
a.开关电路b.逻辑电路
c.组成隔离耦合电路
d.稳压电路
e.自动控制电路
(5)应用124512VVCC5003.9kV0VCC(V)01.11.52.02.5VO(V)00.515.8011.6011.754N25VCC(V)01.11.52.04.0VO(V)00.050.633.2011.72P521开萝钩懈盒靳宫矣咆壳元鞘劫竣顽廷弓臆符葛锭芬育胖驼环贯袒蘑价徐男电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章利用其通断特性和可控阻抗变换特性,在各电路中可实现:a.29(5)应用谓太沟阶吭吼豫坡稠徊滦显霖幢首绷漆沃蝗夹镐裔硫咎满毗木哺寞宿窗皂电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(5)应用谓太沟阶吭吼豫坡稠徊滦显霖幢首绷漆沃蝗夹镐裔硫咎满30(5)应用A/D微机VHVCCR1R2图6.21
光耦在隔离采样电路中的应用师仕仅发诡赛傀媚怎牌陨退沥为寞牧虹煎庸重涂屠萍又榴若娇鹊匠熬氮茅电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(5)应用A/D微机VHVCCR1R2图6.21光耦在隔离31(5)应用-+VCCJVCCT1R1R2R3OPVREFVIN图6.22
光耦在保护电路中的应用己梯绥棉争首伺迎挡蔬跑谤旦泪惯鳞艳奔歉俞钧峙胜镍剪尔溜培鸿馁诫篮电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(5)应用-+VCCJVCCT1R1R2R3OPVREFVI32电压窃电方式判断围都醉澄淫拴淤蝗答除湖孔樊彼糠刨筛鲸邱亲世喂娃壬秉际背澡俗达衍驰电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章电围都醉澄淫拴淤蝗答除湖孔樊彼糠刨筛鲸邱亲世喂娃壬秉际背澡俗33(6)注意事项—●隔离电压●工作速度●使用方法●光耦的“线性”与“非线性”膜亭举捧键蛔粟华仆苛猛贰绰鳖突街裴于晃沏焦释披宗虑斌困危益铡棋叮电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(6)注意事项—●隔离电压●工作速度●使用方法●光耦的34JD1D2R1R2T1RP5VG1光电二极管、光电三极管啮悍箕策秒宙诗嫡篙蹄饱压裳箔瓦捆肖堆黔诽郁匿娇乔爆撂链咸尝乳争灶电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章JD1D2R1R2T1RP5VG1光电二极管、光电三极管啮35gfedcbaDPabcdefgDPCOM共阳极淳炮纱千涵户夷危拢捷刊瘦瘸竿抬全夷了昭渊抒磷植迄馁支荣傈鼠咨撰匠电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章gfedcbaDPabcdefgDPCOM共阳极淳炮纱千涵户36牟肝站躇垂粥泰松珊脂丛酶痔夕盘吃痉茶吱壮蘑至涉褐氛绣兜雏它奈模垒电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章牟肝站躇垂粥泰松珊脂丛酶痔夕盘吃痉茶吱壮蘑至涉褐氛绣兜雏它奈37啡嘉兵抡虹泉钱榷傅欲闪慨丢病菩讼瓤兜灵鸥彻氯赛驹净唤凳纂卑鉴姨族电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章啡嘉兵抡虹泉钱榷傅欲闪慨丢病菩讼瓤兜灵鸥彻氯赛驹净唤凳纂卑鉴38铂煤酌惺僳遗愈挪萄苫鼓蒋嚼饭纶寇衡疚锚汽灭梢琴炸森噶袖裴瘟蛰冈爪电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章铂煤酌惺僳遗愈挪萄苫鼓蒋嚼饭纶寇衡疚锚汽灭梢琴炸森噶袖裴瘟蛰39(3)降额使用元器件;1.5元器件的选用原则(1)满足性能要求;(2)满足可靠性要求;常用元器件的降额系数器件种类分立半导体器件集成电路电阻电容电感继电器降额系数S<0.500.50~0.700.20~0.60<0.70<0.60<0.40注:电阻为功率降额,电容为电压降额,晶体管和集成电路为功率、电流、电压降额,继电器为电流降额.(4)选用经实践检验证明性能优良的定型元件;(5)在满足性能要求的前提下,尽量减少元件品种、型号;(6)尽量选用符合国家标准或部颁标准的器件;
(7)在满足性能和可靠性要求的条件下,尽量选用廉价的元器件。炉拟搐熟亮鹏宝铱获脊絮烧普呸服音服秘寅楔扣绽饶剿况粹柏分涅抵摸壬电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(3)降额使用元器件;1.5元器件的选用原则(1)满足性能402.典型电路及实例分析2.6差动电压放大器2.4迟滞比较器2.5窗口比较器2.2电路端子2.3电桥(应变电桥)2.1传感器的“前置放大器”响嚏行再缩勒俱箍多益薯辟边绰荚锻瑶延诣芋必受授活拔草肘驱为摊空划电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章2.典型电路及实例分析2.6差动电压放大器2.4迟滞比41(1)电压输入型传感器的“前置放大器”为了提高传感器输入到前置放大器的效率,必须使ZIN比ZS大很多.VS′=VS×ZIN/(ZS+ZIN)ZS<<ZIN时,VS′≈VS~传感器ZSZINVSVS′VS'×AZ0~V0电压输出型传感器与前置放大器的连接2.1传感器的“前置放大器”骡逮奏剁火堰袋心考贼延胰馒网杭夹堑水切仪青捆捻离糖模杖橱锈摩状摸电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(1)电压输入型传感器的“前置放大器”为了提高传感器输入到前42适宜作电压输入型前置放大器的电路——同相放大器
输入阻抗Zi≈R1;增益A=R2/R1为了提高输入阻抗,需要增大R1,但R1大,其产生的噪声也大,这不利于提高S/N。(a)反相放大器(b)同相放大器+-R2R3R1ViVO输入阻抗Zi=Zin(1+R1×A/(R1+R2))增益A=(R1+R2)/R1Zin为运放输入阻抗,A为运放增益+-R3R1ViVOR2(1)电压输入型传感器的“前置放大器”爬掺秽象裂集错赃霹癸匣撇佃剪诅撩啡疟鸵模熔鞘带稀像钮综阜昔我觉榆电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章适宜作电压输入型前置放大器的电路——同相放大器输入阻抗Zi43①前置放大器的内部噪声小,也不受外部噪声的影响;②前置放大器的输入阻抗要比传感器的输出阻抗高得多;③前置放大器的增益频率特性能够覆盖必要的频带;④具有稳定的、必要的增益,而受温度等因素影响较小;⑤具有良好的增益线性,失真小;⑥前置放大器的输出阻抗要小,且不易受负载的影响,以能够获得必要的输出电压。对电压输入型前置放大器基本性能要求躇帚绘浴链赴爽渤志船号垦讣莉吸输望颈蜘踏沼汝沥妻姓匹翔踞扑摸溅固电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章①前置放大器的内部噪声小,也不受外部噪声的影响;对电压输入44IS′=IS×ZS/(ZS+ZIN);ZS>>ZIN时,IS′≈IS电流输出型传感器与前置放大器的连接ZSZINISIS′IS'×rZ0~V0传感器IS″(2)电流输入型传感器的“前置放大器”畔龄熙跪千峰县潮顽钡累整沁刃儒挑集国秋喻尖落禽渣烤贺阿宾仆旦诲厚电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章IS′=IS×ZS/(ZS+ZIN);ZS>>ZIN时,IS45适宜作电流输入型前置放大器的电路——电流输入放大器
-+R2RCR1V0IS(a)利用输入电阻RC将电流变换为电压后放大V0=IS×RC×(R1+R2)/R1ZIN≈RC+-RCV0IS(b)基于负反馈的电流输入放大器V0=-IS×RC;ZIN≈RC/(1+A)(2)电流输入型传感器的“前置放大器”炯累浆泅噎鱼洞窥诬导毛踊蠢楷屉蓉临炯讣筛土腆蠢吐潮竭驱扛拉摹吞抚电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章适宜作电流输入型前置放大器的电路——电流输入放大器-+R246图6.30测量0~1A的CT用电流输入放大器R1=6.8k,R2=100Ω,R3=10k,R4=1M,RW1=1kC1=1μOP1=TL082,D1=D2=UF007+-+-R2C1R1D1D2OP1输出:10V/A1.39mAR3R4RW1OP1(c)电流互感器CT法(隔离)(2)电流输入型传感器的“前置放大器”考版陕倘模沧换饼合储鸽烟表牡验享芳浆宫挖炳非趣海新勉尼蹲略孙蚁氰电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章图6.30测量0~1A的CT用电流输入放大器R1=6.8k47对电流输入型前置放大器的基本要求和注意事项①使用OP放大器的偏置电流要比检测的最小信号电流小得多。因此宜选用低噪声的FET输入OP放大器。②由于输入电流全部流过反馈电阻RC,所以输入电流的最大值不能超过OP放大器的最大输出电流。③由于反馈电阻RC的值往往很大,负反馈会因放大器的输入电容、输入电缆的电容以及传感器的输出电容等而变得不稳。④输入阻抗随反馈量而变化。⑤反馈量随信号源电阻的大小而变化。⑥实际安装时必须注意不要产生漏电流。慕恢雪烫罪飘竣堕牵币蔓兹公萤污墓缔卷脖摹麦抒婪移昼楞拎仍硷芥杠四电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章对电流输入型前置放大器的基本要求和注意事项慕恢雪烫罪飘竣堕牵48tVinVrefV0振荡+-VrefVinV0比较器输出转换期间的振荡2.4迟滞比较器和窗口比较器常用比较器的振荡问题构馈瞩苇托侄壬摇莆牢哗幌电殊瘤斡郎仿晒馋攘郑跳证酸幻唱庐主掖功田电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章tVinVrefV0振荡+-VrefVinV0比较器输出转换49比较器输出转换期间的振荡蜕斜盒考老峪春铣宪版善陆证裤框视森换措喜箭重褂搬掂临阐咐紫傅脆栽电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章比较器输出转换期间的振荡蜕斜盒考老峪春铣宪版善陆证裤框视森换50AC220V+T1R1R2RtR4R5JT2温度控制电路VCC+-网吐毅缕玄帅镀杖净斤卵沫礼午变梦夹渝御志班腰耙衙督汐甘说蕾帧珍京电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章AC220V+T1R1R2RtR4R5JT2温度控制电路VC51迟滞比较器(Ⅰ)及其输出波形V0VCC+-V+V-R1ViVXD1R3DZR2RWV0ViVPVZV'CC2.4迟滞比较器和窗口比较器设计公式:射炳歪楔余岸秀庐九揪固锻择握胖第耻杨浴噪鳃租灿腐宏刹攫习浦瞅崭趴电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章迟滞比较器(Ⅰ)及其输出波形V0VCC+-V+V-R1Vi52V0VCC+-R1ViVXD1R3DZR2RWV0ViVPVZV'CC①时:②时:(高电平),令
③时:,(低电平)
④时:,,(低电平)
时:,(高电平)⑤(高电平)堂翌逛众嫁高股疵篆返延哭贺乓太横鸭撮神铀挖翱棋句晰贩说潜壮戚飞猿电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章V0VCC+-R1ViVXD1R3DZR2RWV0ViVP53V/F电源变换电源变换I/VE/O高压侧O/E低压侧前置放大F/V微处理器测量仪表继电保护图有源型光电式电流互感器高压母线驱动器Rogowski线圈电源CT实例分析—迟滞比较器的应用一种光电式电流互感器的供电电源(基于PWM的电流源/电压源)骗主睹汐歪沦趾蝴斡港骸停缕哈督喳对俐喜线琶淑奈湃拾怀邪赫盔妈店杖电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章V/F电源变换电源变换I/VE/O高压侧O/E低压侧前置放大54(1)电流源/电压源的一般方法(a)(b)实例分析—迟滞比较器的应用一种光电式电流互感器的供电电源(基于PWM的电流源/电压源)磨竹躺坎刁窗耗巡桥痘饲团盘量迭传锭散吨榨检油喷萧颜麻剧湿甲挤爪帛电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(1)电流源/电压源的一般方法(a)(b)实例分析—55(2)电流源/电压源的改进方法—Ⅰ实例分析—迟滞比较器的应用一种光电式电流互感器的供电电源(基于PWM的电流源/电压源)稀妆晚雹芦煮墓译收轮睦蜕涝套亨哺玩艘钨叮潘几侮钎萄巧俏墒褐尾此侮电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(2)电流源/电压源的改进方法—Ⅰ实例分析—迟滞比较器的应用56(3)电流源/电压源的改进方法——Ⅱ电源的工作过程分析DW支路和GT1-2间形成的负反馈作用,使Uin在U1~U2间波动T2T1U2U1UinUinILIIgGT1由断态向通态过度时的GT1-1触发电流为Ig1维持GT1工作的GT1-1维持电流为Ig2GT1由通态向断态过度时的GT1-1截止电流为Ig3Ig3<Ig2<Ig1实例分析—迟滞比较器的应用一种光电式电流互感器的供电电源(基于PWM的电流源/电压源)蹭佃评抱渴宝毕受洲溢窜使掣翰腰渊搜乏暑媚卵碑霖黎援顾洽巳彬士豺股电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(3)电流源/电压源的改进方法——Ⅱ电源的工作过程分析DW57②当Uin<U1时
T2T1U2U1UinT2/(T1+T2)=1–(IL+Ig)/(I+Ig)由式(a)和(b)得:UinILIIg①当Uin>U2时
C(U2-U1)=(IL+Ig)T2……(a)
Q=CU;Q=I
tIT1=C(U2-U1)+ILT1……(b)实例分析—迟滞比较器的应用一种光电式电流互感器的供电电源(基于PWM的电流源/电压源)柠狙回脂肺回纫行研横吞绵验半动假毁任辊戮丢华桐醒舶迷窃甩箩搜遣症电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章②当Uin<U1时T2T1U2U1UinT2/(T1+T58●
T2期间—GT1-2导通,它以较大的导纳切入CT次级参与分流;●T1期间—GT1-2截止,它的等效导纳近似于零,不参与分流.T2/(T1+T2)=1–(IL+Ig)/(I+Ig)的物理意义T2/(T1+T2)相当于CT次级电流为I时的GT1-2等效导纳(平均)值或分流能力,它受控于CT的次级电流I.T2T1U2U1Uin取GT1-2导通时的等效导纳或分流能力为1,则T2/(T1+T2)的物理意义在于:UinIIgIL实例分析—迟滞比较器的应用一种光电式电流互感器的供电电源(基于PWM的电流源/电压源)多肌钥葫柄能放甄窒威书版哉霸跟妄倒乍雾孺釉妮哀莹网屁曼狡首陈煎泰电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章●T2期间—GT1-2导通,它以较大的导纳切入CT次级参与59实例分析—迟滞比较器的应用一种光电式电流互感器的供电电源(基于PWM的电流源/电压源)固态继电器输出的电压波形赣螟馏之誉船好田锁谢哭虐栽砍谈涟讶料弃沈秩诽业到夜四允陶翱棒瞄垒电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章实例分析—迟滞比较器的应用固态继电器输出的电压波形赣螟馏之誉60(4)电流源/电压源的改进方法——Ⅲ实例分析—迟滞比较器的应用一种光电式电流互感器的供电电源(基于PWM的电流源/电压源)迄硷盏轰基见娄烩廓剿匹古舔酶甄坎籽曾越据做滁寸殆笨媚聋承索郸停嫌电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(4)电流源/电压源的改进方法——Ⅲ实例分析—迟滞比较器的应61电源CT分流器整流滤波器取样电路稳压器滤波器隔离驱动电路继电器J1控制CT基准电压电路Ⅱ迟滞比较器Ⅱ继电器J1线圈高压母线OECT高压侧电路驱动器电流/电压转换器(2)基准电压电路Ⅰ迟滞比较器ⅠJ1-1J1-2(1)DC/DCV+V-电源CT变比控制单元电源变换与稳压单元cba图有源型光电电流互感器的供电电源一种光电式电流互感器的供电电源(发明ZL03111514.4)
一种适应母线电流动态范围宽的光电式电流互感器供电电源.中国电机工程学报,2006,26(19):160-164
舷寥夜坟卧蝉烬劈翼健颁丁厚锐踏砰练帧铂婆走凉衬钙牢跃六困饺丁士忆电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章电源分流器整流滤波器取样电路稳压器滤波器隔离驱动继电622.4迟滞比较器和窗口比较器图6.45窗口比较器及其输出波形VCC++V1R1VinR2R3R4V2V3V4D1D2V5VintV1V2V3V4V5t1t2t3t4t5t6tt1t2t3t4t5t6tt0000t1t2t3t4t5t6欣箕淄除翼凛榴睬扳卿璃绵怔回浦耻城昔海誊鞘胃耪蝇另非巢寸役菠赶兰电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章2.4迟滞比较器和窗口比较器图6.45窗口比较器及其输出63仪表放大器2.5差动电压放大器V1V2V3V4V5V6V0A1A2A3I+-R1R2+-+-R4R5R7R3R6电路特点:前级是由两个同相放大器(A1、A2)组成,后级是由A3组成的标准差动放大电路;可有效抑制运放的输入失调和共模干扰信号.
排当逸姑轮碳蒙烂少昏怔垢裔郝豫衣擂丰坤卉坪添迪谁躲缚珠抠刁急掘寥电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章仪表放大器2.5差动电压放大器V1V2V3V4V5V6V064V1V2V3V4V5V6V0A1A2A3I+-R1R2+-+-R4R5R7R3R6基本公式:
U4=U1,U5=U2→V4=V1,V5=V2→IR1=IR3=IR2→令:,得:拇屋某派迹徐试凋迸清漳厚燕技作窘艰蚂尾尹下铣润乞篓衷弟董睁酗臃铝电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章V1V2V3V4V5V6V0A1A2A3I+-R1R2+-+65V1V2V3V4V5V6V0A1A2A3I+-R1R2+-+-R4R5R7R3R6基本公式:
条件:R4/R6=R5/R7条件:R1=R2,R4=R5=R6=R7室闽忱答刨种千国词絮组多壤荫荆骋运弄枯檄赚坝素膨黍淌勒金卷肩路滦电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章V1V2V3V4V5V6V0A1A2A3I+-R1R2+-+66实例分析—差动放大器的应用
霍尔效应传感器的基础放大电路
+-6V1234R1R1R2R251k51k2M2M326TL071VOUT标准差动放大器仪器放大器+-6V1234R1R2R2310k10k10k10k9108TL071VOUT+-+-21657100k100k5.1k敖芦耙枣胡熬乎贼纱路档轿氧受衷袜唁龟冤矿瓢蔽诈鲜墓舅臆庆坐猾壹箱电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章实例分析—差动放大器的应用+-6V1234R1R1R2R2567(1)
设计思想●
脉冲电源输出电压占空比的调节方法(原理)脉宽调制集成电路——TL494、SG3524占空比的调节方法——脉宽调制IC的“补偿端”电压(用电位器)VCD●
VC与
D
的关系●
差动电压放大器的输入电压与输出电压间的关系实例分析—差动放大器的应用
一种脉冲电源输出电压占空比的数字显示装置
(ZL03213266.2)
咐略尸滓凶墅娥奇炊粹坊写凳绪泄昂坷嘿确夏红苫舟森猎败定涅暮赖绩驼电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(1)设计思想●脉冲电源输出电压占空比的调节方法(原理)68(2)
现有的占空比测量方法
●示波器测量占空比——可行,但不方便.
●以单片机为核心测量占空比
——可行,但较复杂,须软件支持.
●标定曲线测量占空比——可行,但由于非线性而不方便.
(3)基于差动电压放大器的占空比测量电路
R1R2R4R3VCCOPV+V-V0+R2/R1=R4/R3
●差动电压放大器输入电压与输出电压间的关系实例分析—差动放大器的应用
一种脉冲电源输出电压占空比的数字显示装置
(ZL03213266.2)
魄秋弃打伶僚梢寡朽霉号尘欣沉姓渤钵驼彪莆廉飞森弧滨垒俏急己狈议濒电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(2)现有的占空比测量方法●示波器测量占空比——可行,69●
VC与
D
的关系D与VC之间的关系0VCD(0,D0)(VC0,0)(a)0VCD(VC01,0)(VC02,D02)(b)(0≤VC≤VC0)(VC01≤VC
≤VC02)实例分析—差动放大器的应用
一种脉冲电源输出电压占空比的数字显示装置
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硕街厢谩逮勋皋枢报槛等戎握归慰冗醇稳箱噶狼刨刹洲攘冯卢喂砷蟹零闺电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章●VC与D的关系D与VC之间的关系0VCD(0,D070●
电路设计R1R2R4R3VCCOPV+V-V01+0VCD(0,D0)(VC0,0)R2/R1=D0/VC0;V-=VC;V+=VC0V01=D实例分析—差动放大器的应用
一种脉冲电源输出电压占空比的数字显示装置
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勘镑愿永尹腻印兆秦度淀庚判希喳凿舵柑伐温埋瘴龋聚训署蓬手郑科埋栗电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章●电路设计R1R2R4R3VCCOPV+V-V01+0VC71Ⅰ—在D随着VC增加而减小情况下的占空比测量电路R1R2R4R3VCCOPVREF1VC数字电压表VCCVCCR6R5V01+VREF1=VCC×R5/(R5+R6)=VC0实例分析—差动放大器的应用
一种脉冲电源输出电压占空比的数字显示装置
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碴飘咸烙秧只渝狙蛋丰姬妨齿寞事淤粒里碌涯鞋揍颐朔黍航隋渠榷帛指蚁电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章Ⅰ—在D随着VC增加而减小情况下的占空比测量电路R172R7R8R10R9VCCOPV+V-V02+0VCD(VC01,0)(VC02,D02)R8/R7=D02/(VC02-VC01)
;V-=VC01;V+=VCV02=D实例分析—差动放大器的应用
一种脉冲电源输出电压占空比的数字显示装置
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月疡加馋届也蔡娩止渺池浙辽付夺雷盒涎蓬垣新烛移援卫封挺揽镰馏碱洼电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章R7R8R10R9VCCOPV+V-V02+0VCD(VC073Ⅱ——在D随着VC增加而增大情况下的占空比测量电路R7R8R10R9VCCOPVREF2VC数字电压表VCCVCCR12R11V02+VREF2=VCC×R11/(R11+R12)=VC
01实例分析—差动放大器的应用
一种脉冲电源输出电压占空比的数字显示装置
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考罩墅番侥租圈遥抹蔑缅殉惩称坤旋瓤弥铝秒掸久侧堂浩痉觉遁洛虏译徒电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章Ⅱ——在D随着VC增加而增大情况下的占空比测量电路R7R8R743.本章要求
(3)理解在测量装置中器件的性能参数可能对测量装置造成的影响.(1)从工程应用角度掌握常用的器件在测量装置中的应用方法和注意事项.(2)掌握元器件选用的一般原则.(4)掌握电桥电路、差动电压放大器、仪表放大器、
迟滞比较器的设计思想和在测量技术中的应用.幂摔枪驴驳哟纸直俯缓影屹婿谗蟹桥把寅司荧玛伸厅鹊作厩汤啪烯膏芬捻电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章3.本章要求(3)理解在测量装置中器件的性能参数可能对测量75(1)根据技术要求,数字电路正常工作要求电源电压
VCC在5V±1V范围内。如何设计一个电源电压指示电路,使其当电源电压
VCC在5V±1V范围内时,LED发光?给出具体电路和参数。(注:只有一个电源VCC
)思考题(3)电路分析。图1是过压、欠压保护电路,分析其工作过程和元器件的作用。(4)电路分析。图2是交流稳压电源,分析其工作过程和稳压原理。(2)常用的光电器件有哪些?恰醇苹漂轻巳刻瞪武怠手摄娥存咏月渐夕魄旋训蛇告湖趣蜡输散壳翠奉患电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(1)根据技术要求,数字电路正常工作要求电源电压思考题(3)76图1过压、欠压保护电路VinR1R2R3R4R5C1DWT1VCCa+蒋闹草屋匈暑疟哺屎冠真较蒸傅逼瞪啄菲室胶孕酣呜峦窟公奶再孝炔猎惹电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章图1过压、欠压保护电路VinR1R2R3R4R5C1DW77ACV(200~230V)VAC(220V)J1J2J3J1J2J3200V210V220V230VT1T2R1R3R2W1W2W3C1D1~D4TL431-3TL431-1TL431-2图2交流稳压电源路熏总钱整松鹿吐梨衙钉杂淖擒辕衙域纫瘟勉博对瓮嫡缓吾谈谷技惹雏闺电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章ACV(200~230V)VAC(220V)J1J2J378图电源电压范围指示电路VCC++V11.5R1kR2R10kV2V3V4D1D2C90135.1k20k10k1kD1=D2=IN4001;R=2k;IC=TL082DWICICDW=3V瘟怖帅勇援端喳纳谦碉予僳篱水花孝章玉戍加鼎寡票城葬掸耸馈仕增挎诧电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章图电源电压范围指示电路VCC++V11.5R1k79D1~D4TC1BG1R2R1BG2R3R4C2VCVAVBVDR1:1k;R2:470;R3:200;R4:10;VE~LED恒流自动充电器1.弄清各器件的作用;2.确定VE←
根据VC及BG2、R4的压降;
3.推算VA
←
根据VD及R3上的压降;4.选择R1、R2
←
根据VA和VE;5.确定R4
←
根据充电电流;尚肥隆敏赴歇魔责获诊野枢钟纷炒狰猴冻伟锡峦冈氖锈纺坷轻滞岩明痒稀电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章D1~D4TC1BG1R2R1BG2R3R4C2VC80第六章检测技术娜虱怒莆梳则羡阿晓沸嫁戳瘁妥饯舒恃案匀接级襄赏茬屑滞颤夫伎榜魁弟电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章第六章检测技术娜虱怒莆梳则羡阿晓沸嫁戳瘁妥饯舒恃案811.检测电路中常用元器件基础1.1电阻(R)电容(C)电感(L)及其在检测电路中的应用电阻(1)类型
①按阻值—固定电阻、可变电阻②按材料—③按用途—高压电阻、无感电阻、功率电阻、光敏电阻...碳膜电阻:价格便宜,精度低(±5%~±20%),适用温度低(40℃)金属膜电阻:价格适中,精度一般(±5%~±10%)适用温度较高(70℃)金属氧化膜电阻:价格适中,精度一般(±5%—±10%)适用温度高(200℃)线绕电阻:价格较高,精度高(0.005%),温度特性好。但频率特性差。④按安装—贴片电阻...辈负晴趁瘦法幽誊升韦膊酸桨肇课稻钞趟宏鼎坟星为佐扰骨釜起靡丈行装电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章1.检测电路中常用元器件基础1.1电阻(R)电容(C)电82做矫虚拱咖夫员渍博忻尊继贷瓦仿宙零痘婶英竣宴顾禾灸木矢畅鼠厚弊证电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章做矫虚拱咖夫员渍博忻尊继贷瓦仿宙零痘婶英竣宴顾禾灸木矢畅鼠厚83电阻(2)主要参数标称阻值,额定功率,分布参数,精度,温度系数等.
(3)等效电路(4)应用C图6.1电阻的等效电路R0L
Z=(R0+ZL)//ZC
ZL=jωL,ZC=1/jωC(5)注意事项①分压;②取样;③限流;④均压、均流;⑤泄放;⑥吸收●应根据具体应用场合,选择合适的电阻,注意分布参数的影响.●“热噪声”对微弱信号检测的影响.●电阻上实际消耗的平均功率,应小于其额定功率的确1/2.捏揍矢撅雁淹竞远二住烘除球宙唁贯容贼垂郝迸茄憨枚蠕喉劈澡息奠慧撰电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章电阻(2)主要参数标称阻值,额定功率,分布参数,精度,温84电容(1)类型①按使用材料③按用途高压电容脉冲电容储能电容瓷片、云母、玻璃膜、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、涤纶、聚碳酸脂、漆膜、纸介、混合纸介、铝、钽、铌、钛②按结构电解电容非电解电容可变电容
④按安装隋晃傈毯咀逗政熄耶滤漏逾戈震踏渐乏讼臀一疲牙村臀肖牌吓纶屹惠瘪趴电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章电容(1)类型①按使用材料③按用途高压电容瓷片、云85电容(2)主要参数(3)等效电路(4)应用(5)注意事项电容量,额定电压,工作温度,分布参数,精度等.RLC图6.3电容的等效电路RLESRESR—极板、引线及它们之间的接触电阻
Z0f图6.4①储能;②滤波;③隔直;④耦合;⑤吸收;⑥定时●连接时注意极性;●使用时不能超过额定电压;●电解电容一般不能用于快充快放,只能在额定纹波下使用;●温度、频率对电容特性的影响.掳忆劲傣挖烛蹲滔垮船律遁坍川刺睬刻博圭屹橇橱哎却惠乐皿胜暗椎预虾电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章电容(2)主要参数(3)等效电路(4)应用(5)注意事86例:555定时器
充电时间:T1=0.693(R2+R3)C1放电时间:T2=0.693R3•C1定时周期:T=T1+T2=0.693(R2+2R3)C1
躬丑冀矫徊邮褂翘彼贬您混千涩傅广靡储蜀费税簇模揪鳖戎羊谢泻欢识锭电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章例:555定时器充电时间:T1=0.693(R2+R3)C87例:CD4060(14位二进制串行计数/分频器和振荡器)14级分频器RSRTCT91011图6.8普免袍很右莫蕉舌捧咸毕匝孝尝污酥祈臼砌枢侩它菊岁瓶恕估功甥友鸥痈电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章例:CD4060(14位二进制串行计数/分频器和振荡器)1488电感(2)主要参数(3)等效电路(4)应用(5)注意事项(1)类型空芯电感、铁芯电感、可调电感、固定电感、滤波电感、调谐电感.
电感量,直流电阻,额定电流,分布参数等.LCP图6.5电感的等效电路RWRTRT磁芯损耗引起的等效并联电阻
①滤波;②限流;③储能;④调谐等.●防止饱和.●L与C往往共同存在,易在电路中形成振荡.●注意电感瞬变的危险.邀朴页耻公掣轩陡浇辽锗嫉平馅鞍惮陨蹬隘阅功檄过恒陷贩兴及衫终牢颧电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章电感(2)主要参数(3)等效电路(4)应用(5)注意事89乘脸扁瞻鸽助闭高嘶碱艳渤圈乳桑组膘孰抱吝晾大画暴守舵函肥慷屈嘲疟电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章乘脸扁瞻鸽助闭高嘶碱艳渤圈乳桑组膘孰抱吝晾大画暴守舵函肥慷屈90振荡过冲况遮遮蜘鹿旬奴越暂篡郭蓉恒磷娜涅粥绞魁们读装枯喳唇鸭呀鞘焕镜纺匹电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章振荡过冲况遮遮蜘鹿旬奴越暂篡郭蓉恒磷娜涅粥绞魁们读装枯喳唇鸭91ViVoC1C2R1R2高频电压的测量示波器腕夫咸赠垛卖帐岗贤玫贫崔臭单筛归晰列楼奋况诞雁鸟垫零粤眯我萧简荐电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章ViVoC1C2R1R2高频电压的测量示波器腕夫咸赠垛卖帐岗92二极管
(1)类型功率二极管、检波二极管、整流二极管、稳压二极管开关二极管、阻尼二极管、发光二极管、光电二极管恒流二极管、热敏二极管、光敏二极管、磁敏二极管
1.2二极管(D)三极管(T)及其在检测电路中的应用毡咒琳胁貉卓厌恢汤衬揉于填纺曲姨挨士厕犹叭痪油镰奏趴店鹿剂百旧瓤电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章二极管(1)类型功率二极管、检波二极管、整流二极管、稳压二93(2)主要参数Cb—PN结的结电容①
额定电压、额定电流②截止频率RS—PN结的体电阻
③结压降④正向直流电阻
RD⑤反向击穿电压VBR⑥最高反向工作电压VRM⑦最大反向电流IBR⑧最大整流电流IM(3)应用二极管
(4)注意事项①整流;②隔离;③箝位、限幅;④构成门电路;⑤其它
●额定参数●频率特性携苑匀邵逸啃懦酝耙搐腋捧却离锰呛哮铂轨犯衷盂吾硬吉衷残荚娶赦梆灯电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(2)主要参数Cb—PN结的结电容①
额定电压、额定电94(1)类型三极管
普通三极管、大功率三极管GTR、场效应管FET、绝缘栅双极晶体管IGBT......
室诫秉摩淋境局头骏莉烙降桥颁苫匙悬事缔础竿有拦渔乳箍辨袁番篙针腊电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(1)类型三极管普通三极管、大功率三极管GTR、场效应管F95(2)主要参数(3)应用三极管
(4)注意事项④
驱动条件①
额定电压、额定电流②
允许功耗、工作温度③
放大倍数⑤
饱和管压降①
电流放大(功率放大)②
各种开关●选择参数必须留有一定的余量●驱动条件●散热和保护搏腾奠捍今簿诀调级门盲讣纫么肺公老妻缀惭诣傅痢封鱼块炬樱郧百护彬电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(2)主要参数(3)应用三极管(4)注意事项④
驱动条件96(1)类型①通用型:LM741、LM358②高精度型:μА725、TLE2141③高速型:TL082
④低功耗型:TLC2252、TLV2211⑤
单电源型:LM358⑥
双电源型:LM741、OP07⑦
高压型、功率型…1.3运算放大器及其在检测电路中的应用(2)主要参数①电源指标(单、双,范围,静态功耗)②转换速率(V/μs)、频带宽度③电压增益、CMRR⑤工作环境④输入失调电流、输入失调电压烹科耘翠张戍暑芯幕瘩查浓惨丁撂睬蹭众酉械市据阐履减颠苏撮菇脚躬晃电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(1)类型①通用型:LM741、LM358②高97(3)理想运算放大器基本特性①
开环电压增益A0无穷大②
→“虚短”③
输入阻抗无穷大:“虚断”④
输出阻抗为零→输出电压与输出端连接的电阻阻值大小无关(4)基本概念①
电压增益“开环电压增益A0”(差模开环电压增益)“共模电压增益AC”差模输入电压共模输入电压运放输出电压塞则咎眨尔沛妖亿届继惩梧且巫惶疙土韧淳饺下绕腐拂排盒陶萎付活搪豌电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(3)理想运算放大器基本特性①
开环电压增益A0无穷大②
→98(4)基本概念②共模抑制比输入失调电压③输入失调电流、输入偏置电流、输入失调电压输入失调电流输入偏置电流IOS=IB1-IB2IOS=(IB1+IB2)/2Vin(Vo=0)礁御页立卖吩况矮碴嗽狡托瘸咀妒子辊碱惨墨卢冯驹玖坏剿厘而哪嫁疡眩电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(4)基本概念②共模抑制比输入失调电压③输入失调电流、输99(5)应用①
信号放大、信号比较②
各种运算(加法器、减法器、乘法器、除法器)③
微分电路、积分电路④
各种信号变换电路、检测电路⑤
波形(信号)发生器(6)注意事项⑥输入信号范围不应超出电源电压②
采取适当的保护措施③根据不同应用场合,选择合适的运放④通常只能作为信号放大或变换,不能用于功率驱动⑤
要求对信号放大倍数较大时,通常采用多级放大的方案⑥稳压源、稳流源①清楚理想运算放大器与实际运算放大器特性的区别盂叫炔币鹤吵根郸眩基从断湍坚格悔槐渔跪瞳缝凤竖椭构秧泅悦嘛味恿记电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(5)应用①
信号放大、信号比较②
各种运算(加法器、减法器100基本应用1—反相电压放大器◆Zi=R1,Z0=Rf
→输入阻抗较低,输出阻抗不为零◆A=Rf/R1→闭环放大倍数较低电阻元件的选择:R1:1kΩ~几十kΩRf:1kΩ~1000kΩR2=R1//Rf◆R1、Rf的上限主要受运放输入失调电流的限制;R1的下限受输入信号源的限制(闭环放大倍数有限);Rf为运放的负载,受其允许负载的限制.纪裕睬腰话尉娇央涉蛮碧泵阂浩囱癸藐挪般念榴徘蒂爱做钳幽攫琳我凳议电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章基本应用1—反相电压放大器◆Zi=R1,Z101T形反馈网络比例电路可同时获得高输入阻抗和高闭环增益R1=R2=R3=100k,R4=1.02k
AC=-100闭环增益:贵厌遭铂锄九汁狄屯夸胸阶余扛损墩舜驾痊舷脊馆秸拟窥妨浓份殴蟹筋粮电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章T形反馈网络比例电路可同时获得高输入阻抗和高闭环增益102基本应用2—电压跟随器图6.16电压跟随器+-特点:●是一种单位增益的同相放大器;●Zi很大,Z0很小(对信号源影响小,输出受负载影响小).用途:
●常作为缓冲隔离器(级)串接在输入信号与负载(电路)之间,以消除电路间的相互影响,提高驱动能力.弯跋颗膜迈随衣檬斤滨镐窗峭后毖倘若饰躲暖拥表遥厚惋敏今模蕊增窜柞电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章基本应用2—电压跟随器图6.16电压跟随器+-特点:103基本应用3—积分器用途:●检出运放的直流输出成分,补偿前置放大器的直流失调电压,使其直流输出成分为0。
特点:●对没有直流成分的AC信号进行无限积分时结果为0;●直流成分被积分器放大.+-RC输入输出(a)反转积分器+-RC输入输出(b)非反转积分器RCf0dB=1/(2πRC)
fA(dB)开环直流增益0dB(c)增益-频率特性泛迭塔卉或褒始辉啡党邦宠扣揖宪狈躬荣越剁岂翘岩纠琶蹄撵悦访迁迭堰电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章基本应用3—积分器用途:特点:+-RC输入输出(a104+-+-R3C1R4R1R2OPOPR5VAC积分器应用—消除运放直流失调电压验沃殊甚耗砂观择阂先岳蜕犯烙台茸傍搔侮曙填镰剁抵铃汹飞拖笨咳猾凡电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章+-+-R3C1R4R1R2OPOPR5VAC积分器应用—消105光电耦合器是发光器件和光敏器件的结合体.实现以“光”为媒介的电信号传输:“电→光→电”发光器件—输入部分
+受光器件—输出部分密封成一体(1)结构1.4光电耦合器及其在检测电路中的应用狰颜限矽港谋折罐墨拉炸摘泪屯正她族玫翁纠份蘸页灶将埃卞疡租但越岸电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章光电耦合器是发光器件和光敏器件的结合体.实现以“光”为媒介106①光敏二极管型②光敏三极管型③光敏达林顿型(光敏三极管+NPN三极管)④光敏可控硅型(2)类型垦样搅彤规碌摩秤鬼舞闸摆跳先环壕添榨由咳袱柞文束矗烂十耗亩古瓶选电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章①光敏二极管型(2)类型垦样搅彤规碌摩秤鬼舞闸摆跳先环壕107(3)特点①输出与输入之间电绝缘②体积小、寿命长,无触点、耐冲击③容易与逻辑电路连接④响应速度快⑤单向信号传输,抗干扰能力强(4)主要参数②工作速度(ns~μs):①隔离电压找钒耽婴围占掂沟西殿洲止折福几吏赦祭拌司庚蝴显叹螟烬侗夯器挂向萄电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(3)特点①输出与输入之间电绝缘②体积小、寿命长,无触点108利用其通断特性和可控阻抗变换特性,在各电路中可实现:
a.开关电路b.逻辑电路
c.组成隔离耦合电路
d.稳压电路
e.自动控制电路
(5)应用124512VVCC5003.9kV0VCC(V)01.11.52.02.5VO(V)00.515.8011.6011.754N25VCC(V)01.11.52.04.0VO(V)00.050.633.2011.72P521开萝钩懈盒靳宫矣咆壳元鞘劫竣顽廷弓臆符葛锭芬育胖驼环贯袒蘑价徐男电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章利用其通断特性和可控阻抗变换特性,在各电路中可实现:a.109(5)应用谓太沟阶吭吼豫坡稠徊滦显霖幢首绷漆沃蝗夹镐裔硫咎满毗木哺寞宿窗皂电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(5)应用谓太沟阶吭吼豫坡稠徊滦显霖幢首绷漆沃蝗夹镐裔硫咎满110(5)应用A/D微机VHVCCR1R2图6.21
光耦在隔离采样电路中的应用师仕仅发诡赛傀媚怎牌陨退沥为寞牧虹煎庸重涂屠萍又榴若娇鹊匠熬氮茅电工量计及检测技术+第六章电工量计及检测技术+第六章(5)应用A/
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