測控電路復(fù)習題[資料]

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1、影響測控電路精度的主要因素有哪些，而其中哪幾個因素又是最基本的，需要特別注意？答：影響測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。4.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，不可避免地會有擾動因素作用在被控對象上，引起輸出的變化。利用傳感器對擾動進行測量，通過測量電路在設(shè)定上引入一定修正，可在一定程度上減小擾動的影響，但是

2、這種控制方式同樣不能達到很高的精度。一是對擾動的測量誤差影響控制精度。二是擾動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Xl-3o它的主要特點是用傳感器直接測量輸出量，將它反饋到輸入端與設(shè)定值相比較，當發(fā)現(xiàn)它們之間有差異時，進行調(diào)節(jié)。在圖X1-3中，傳感器反饋信號與設(shè)定信號之差不直接送到放大電路，而先經(jīng)過一個校正電路。另外，為了防止振蕩，需要引入適當?shù)姆e分環(huán)節(jié)。在實際電路中，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XI-3為原理性構(gòu)成。圖X1-3閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成5.什么

3、是CAZ運算放大器？它與自動調(diào)零放大電路的主要區(qū)別是什么？何種場合下采用較為合適?答：1）CAZ運算放大器是輪換自動校零集成運算放大器的簡稱，它通過模擬開關(guān)的切換，使內(nèi)部兩個性能一致的運算放大器交替地工作在信號放大和自動校零兩種不同的狀態(tài)。2）它與自動調(diào)零放大電路的主要區(qū)別是由于兩個放大器輪換工作，因此始終保持有一個運算放大器對輸入信號進行放大并輸出，輸出穩(wěn)定無波動，性能優(yōu)于由通用集成運算放大器組成的自動調(diào)零放大電路，但是電路成本較高，且對共模電壓無抑制作用。3）應(yīng)用于傳感器輸出信號極為微弱，輸出要求穩(wěn)定、漂移極低，對共模電壓抑制要求不高

4、的場合。6.什么是信號調(diào)制？在測控系統(tǒng)中為什么要采用信號調(diào)制？什么是解調(diào)？在測控系統(tǒng)中常用的調(diào)制方法有哪幾種？答：在精密測量中，進入測量電路的除了傳感器輸出的測量信號外，還往往有各種噪聲。而傳感器的輸出信號一般又很微弱，將測量信號從含有噪聲的信號中分離出來是測量電路的一項重要任務(wù)。為了便于區(qū)別信號與噪聲，往往給測量信號賦以一定特征，這就是調(diào)制的主要功用。調(diào)制就是用一個信號（稱為調(diào)制信號）去控制另一作為載體的信號（稱為載波信號），讓后者的某一特征參數(shù)按前者變化。在將測量信號調(diào)制，并將它和噪聲分離，放大等處理后，還要從已經(jīng)調(diào)制的信號中提取反映

5、被測量值的測量信號,這一過程稱為解調(diào)。在信號調(diào)制中常以一個高頻正弦信號作為載波信號。一個正弦信號有幅值、頻率、相位三個參數(shù)，可以對這三個參數(shù)進行調(diào)制，分別稱為調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。也可以用脈沖信號作載波信號?？梢詫γ}沖信號的不同特征參數(shù)作調(diào)制，最常用的是對脈沖的寬度進行調(diào)制，稱為脈沖調(diào)寬。4.常用的信號轉(zhuǎn)換電路有哪些種類？試舉例說明其功能。答：⑴常用的信號轉(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⑧

6、D/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，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鑒別和比較兩個模擬輸入電壓大小的電路。③V/f（電壓/頻率）轉(zhuǎn)換器能把輸入信號電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的頻率信號。④f/V（電壓/頻率）轉(zhuǎn)換器把頻率變化信號線性地轉(zhuǎn)換成電壓變化信號。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。⑥I/V（電流/電壓）轉(zhuǎn)換器進行電流、電壓信號間的轉(zhuǎn)換。⑦在以微型計算機為核心組成的數(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轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，為此要

7、使用模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（簡稱A/D轉(zhuǎn)換器或ADC）o⑧經(jīng)計算機處理后的信號常需反饋給模擬執(zhí)行機構(gòu)如執(zhí)行電動機等，因此還需要數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（簡稱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。&為什么說測控電路是測控系統(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)在各種情況下測量與控制的需要，要求測控系統(tǒng)具有選取所需的信號、靈活地進行各種變換和對信號進行各種處理與運算的能力，這些工作通常由測控電路完成。它包括：①模數(shù)轉(zhuǎn)換與數(shù)模轉(zhuǎn)換；②直流與交流、電壓與電流信號之間的轉(zhuǎn)換。幅值、相位、頻率與脈寬信號等之間的轉(zhuǎn)換；③量程的變換；④選取所需的信號的

8、能力，信號與噪聲的分離，不同頻率信號的分離等；⑤對信號進行處理與運算，如求平均值、差值、峰值、絕對值，求導(dǎo)數(shù)、積分等、非線性環(huán)節(jié)的線性化處理、邏輯判斷等。9.何謂測量放大電路？對其基本要求是什