測(cè)控電路復(fù)習(xí)題61710

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1、1.影響測(cè)控電路精度的主要因素有哪些，而其中哪幾個(gè)因素又是最基本的，需要特別注意？答：影響測(cè)控電路精度的主要因素有：1噪聲與干擾；2失調(diào)與漂移，主要是溫漂；3線性度與保真度；4輸入與輸出阻抗的影響。其中噪聲與干擾，失調(diào)與漂移（含溫漂）是最主要的，需要特別注意。2.為什么要采用閉環(huán)控制系統(tǒng)？試述閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成及各組成部分的作用。答：1)在開環(huán)系統(tǒng)中傳遞函數(shù)的任何變化將引起輸出的變化。其次，不可避免地會(huì)有擾動(dòng)因素作用在被控對(duì)象上，引起輸出的變化。利用傳感器對(duì)擾動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，通過測(cè)量電路在設(shè)定上引入一定修正，可在一定程度上減小擾動(dòng)的影響，但是這種控制方式同樣不能達(dá)到很高的精

2、度。一是對(duì)擾動(dòng)的測(cè)量誤差影響控制精度。二是擾動(dòng)模型的不精確性影響控制精度。比較好的方法是采用閉環(huán)控制。2)閉環(huán)控制系統(tǒng)的的基本組成見圖X1-3。它的主要特點(diǎn)是用傳感器直接測(cè)量輸出量，將它反饋到輸入端與設(shè)定值相比較，當(dāng)發(fā)現(xiàn)它們之間有差異時(shí)，進(jìn)行調(diào)節(jié)。在圖X1-3中，傳感器反饋信號(hào)與設(shè)定信號(hào)之差不直接送到放大電路，而先經(jīng)過一個(gè)校正電路。另外，為了防止振蕩，需要引入適當(dāng)?shù)姆e分環(huán)節(jié)。在實(shí)際電路中，往往比較電路的輸出先經(jīng)放大再送入校正電路，然后再次放大。圖X1-3為原理性構(gòu)成?？刂齐娐吩O(shè)定電路比較電路校正電路轉(zhuǎn)換電路給定機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控對(duì)象輸出傳感器擾動(dòng)圖X1-3閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組

3、成3.什么是CAZ運(yùn)算放大器？它與自動(dòng)調(diào)零放大電路的主要區(qū)別是什么？何種場(chǎng)合下采用較為合適？答：1)CAZ運(yùn)算放大器是輪換自動(dòng)校零集成運(yùn)算放大器的簡(jiǎn)稱，它通過模擬開關(guān)的切換，使內(nèi)部?jī)蓚€(gè)性能一致的運(yùn)算放大器交替地工作在信號(hào)放大和自動(dòng)校零兩種不同的狀態(tài)。2)它與自動(dòng)調(diào)零放大電路的主要區(qū)別是由于兩個(gè)放大器輪換工作，因此始終保持有一個(gè)運(yùn)算放大器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大并輸出，輸出穩(wěn)定無(wú)波動(dòng)，性能優(yōu)于由通用集成運(yùn)算放大器組成的自動(dòng)調(diào)零放大電路，但是電路成本較高，且對(duì)共模電壓無(wú)抑制作用。3)應(yīng)用于傳感器輸出信號(hào)極為微弱，輸出要求穩(wěn)定、漂移極低，對(duì)共模電壓抑制要求不高的場(chǎng)合。4.什么是信號(hào)調(diào)制

4、？在測(cè)控系統(tǒng)中為什么要采用信號(hào)調(diào)制？什么是解調(diào)？在測(cè)控系統(tǒng)中常用的調(diào)制方法有哪幾種？答：在精密測(cè)量中，進(jìn)入測(cè)量電路的除了傳感器輸出的測(cè)量信號(hào)外，還往往有各種噪聲。而傳感器的輸出信號(hào)一般又很微弱，將測(cè)量信號(hào)從含有噪聲的信號(hào)中分離出來(lái)是測(cè)量電路的一項(xiàng)重要任務(wù)。為了便于區(qū)別信號(hào)與噪聲，往往給測(cè)量信號(hào)賦以一定特征，這就是調(diào)制的主要功用。調(diào)制就是用一個(gè)信號(hào)（稱為調(diào)制信號(hào)）去控制另一作為載體的信號(hào)（稱為載波信號(hào)），讓后者的某一特征參數(shù)按前者變化。在將測(cè)量信號(hào)調(diào)制，并將它和噪聲分離，放大等處理后，還要從已經(jīng)調(diào)制的信號(hào)中提取反映被測(cè)量值的測(cè)量信號(hào)，這一過程稱為解調(diào)。在信號(hào)調(diào)制中常以一個(gè)高頻

5、正弦信號(hào)作為載波信號(hào)。一個(gè)正弦信號(hào)有幅值、頻率、相位三個(gè)參數(shù)，可以對(duì)這三個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)制，分別稱為調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。也可以用脈沖信號(hào)作載波信號(hào)?？梢詫?duì)脈沖信號(hào)的不同特征參數(shù)作調(diào)制，最常用的是對(duì)脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，稱為脈沖調(diào)寬。1.常用的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路有哪些種類？試舉例說(shuō)明其功能。答：(1)常用的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路有:①采樣/保持（S/H）電路②電壓比較電路③V/f（電壓/頻率）轉(zhuǎn)換器④f/V（頻率/電壓）轉(zhuǎn)換器⑤V/I（電壓/電流）轉(zhuǎn)換器⑥I/V（電流/電壓）轉(zhuǎn)換器⑦A/D（模/數(shù)）轉(zhuǎn)換器⑧D/A（數(shù)/模）轉(zhuǎn)換器等。(2)功能：①采樣/保持（S/H）電路具有采集某一瞬間的模擬輸入信號(hào)

6、，根據(jù)需要保持并輸出采集的電壓數(shù)值的功能。②模擬電壓比較電路是用來(lái)鑒別和比較兩個(gè)模擬輸入電壓大小的電路。③V/f（電壓/頻率）轉(zhuǎn)換器能把輸入信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的頻率信號(hào)。④f/V（電壓/頻率）轉(zhuǎn)換器把頻率變化信號(hào)線性地轉(zhuǎn)換成電壓變化信號(hào)。⑤V/I（電壓/電流）轉(zhuǎn)換器的作用是將電壓轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)。⑥I/V（電流/電壓）轉(zhuǎn)換器進(jìn)行電流、電壓信號(hào)間的轉(zhuǎn)換。⑦在以微型計(jì)算機(jī)為核心組成的數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)中，必須將傳感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，為此要使用模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（簡(jiǎn)稱A/D轉(zhuǎn)換器或ADC）。⑧經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后的信號(hào)常需反饋給模擬執(zhí)行機(jī)構(gòu)如執(zhí)行電動(dòng)機(jī)等，因此還需要數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（

7、簡(jiǎn)稱D/A轉(zhuǎn)換器或DAC）將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號(hào)。2.為什么說(shuō)測(cè)控電路是測(cè)控系統(tǒng)中最靈活的環(huán)節(jié)，它體現(xiàn)在哪些方面？答：為了適應(yīng)在各種情況下測(cè)量與控制的需要，要求測(cè)控系統(tǒng)具有選取所需的信號(hào)、靈活地進(jìn)行各種變換和對(duì)信號(hào)進(jìn)行各種處理與運(yùn)算的能力，這些工作通常由測(cè)控電路完成。它包括：①模數(shù)轉(zhuǎn)換與數(shù)模轉(zhuǎn)換；②直流與交流、電壓與電流信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。幅值、相位、頻率與脈寬信號(hào)等之間的轉(zhuǎn)換；③量程的變換；④選取所需的信號(hào)的能力，信號(hào)與噪聲的分離，不同頻率信號(hào)的分離等；⑤對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理與運(yùn)算，如求平均值、差值、峰值、絕對(duì)值，求