测控电路（第7版）绪论

绪论1.1测量与电子学1.2测控电路与电子学1.3测控系统的功用1.4测控电路与测控系统1.5测控系统对测控电路的主要要求与特点1.6测控电路的输入信号与输出信号1.7测控电路的发展趋势1.8测控电路课程的性质、内容与学习方法本章知识点测控系统的功用测控电路与测控系统的关系测控系统对测控电路的主要要求与特点测控电路的输入输出信号测控电路的发展趋势1.1测量与电子学电子学出现之前，人们如何测量或控制？1.1测量与电子学电子学对测控的影响杰出的灵敏度：电桥电路极低的功率消耗：高输入阻抗放大器高速：如微处理器远距离传输灵活：天线传输高可靠性：单片系统功能多样性：直接测量和间接测量电信号可以通过物理量的变化直接产生电量（热电、压电、光电等），或者通过敏感器件内在特性（电导率、磁导率、介电常数等）的变化间接产生电量。通过电子手段可以简化电信号的测量。1.2测控电路与电子学测控电路：以运算放大器为核心的功能模块设计和基于功能模块的测控系统设计。微电子学模拟电路测控电路系统设计1.3测控系统的功用你所认为的测控是做什么的？生产生活科技国防获得高质量和高效率，测量和控制都是必不可少产品质量、生产过程的检测与控制、生产效率、生产自动化科学研究离不开测量与控制门得列耶夫：科学是从测量开始的，没有测量就没有科学，至少是没有真正的科学、精确的科学。新科技的产生和发展都离不开测量和控制航空航天技术的发展对提升国防能力、促进科技创新有着重要意义现代战争离不开测控。精确制导武器：仪器仪表的测量控制精度决定了武器的打击精度，测试速度、控制反应速度决定了武器的反应能力。现代的生活、办公器械也越来越多地依赖于测量。为什么要测量或测控？生产、生活、科技、国防都离不开测控测控系统组成传感器：高质量获取信息测控电路：根据控制特性需要，进行控制器的电路实现电路是最灵活的，便于放大、传输、转换、选取所需信号、适应不同测控任务要求；测控系统的性能在很大程度上取决于测控电路。执行器：根据执行机构特性产生驱动信号测控系统传感器测控测量电路执行装置调制解调信号滤波信号运算信号转换信号放大1.4测控电路与测控系统1.4测控电路与测控系统1.5测控系统对测控电路的主要要求与特点对测控电路的主要要求可概括为：精、快、灵、可靠精度高响应快转换灵活可靠性与经济性要掌握设计、选用电路的要领，必须了解对测控电路的要求精度高——测控永恒主题低噪声与高抗干扰能力★选用低噪声器件、合理布线、隔离、屏蔽信号的调制解调高共模抑制比电路低漂移、高稳定性★线性度与保真度好输入输出间具有线性关系，良好的频率特性有合适的输入与输出阻抗要求电路的输出阻抗与后级的输入阻抗相匹配精动态性能好动态响应快生产节奏加快科学研究要处理快速变化现象高技术、国防也提出快速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的重要指标动态失真小：良好的频率特性快识别和分析能力高模数与数模转换电量参数的形式量程的变换信号的处理与运算灵可靠性高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。可靠1.6测控电路的输入信号与输出信号输入信号：传感器的输出信号输出信号：送显示机构、执行机构或计算机信号类型模拟信号：已调制信号、非调制信号数字信号：增量码信号、绝对码信号、开关信号电路的形式、结构首先与信号形式与使用要求有关

测量控制电路传感器执行机构压电传感器1、模拟式信号(1)非调制信号送到电路的信号与被测量具有较好的线性关系，二者波形相同或相近1：输入信号2：输出信号

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t+-yxFxFxqx=dxFx用电感传感器测量工件轮廓形状1、模拟式信号(2)已调制信号——提高信号的抗干扰能力调制信号载波信号调幅信号图1-3用电感传感器测量工件轮廓形状2、数字式信号(1)增量码信号激光干涉法测位移123546光电接收器光源运动物体特点：被测量值与传感器输出信号的变化周期数成正比2、数字式信号(2)绝对码信号码盘：每一个角度方位对应于一组编码，即绝对码1111000000010010001101000101011011101100110110111010100110000111特点：输出与状态一一对