检测电路设计ppt课件.ppt
Fundamentals of Test & Measurement Technology 1第五章第五章 检测电路设计检测电路设计 5.1信号调理电路信号调理电路 5.2信号变换技术信号变换技术 5.3噪声及干扰抑制技术噪声及干扰抑制技术 6 学时学时Fundamentals of Test & Measurement Technology 25.1信号调理电路信号调理电路 5.1.1 放大电路放大电路 1、 几个基本概念几个基本概念等效电路等效电路共模电压、差模电压（常模电压）共模电压、差模电压（常模电压）差模放大倍数、共模放大倍数差模放大倍数、共模放大倍数共模抑制比共模抑制比Fundamentals of Test & Measurement Technology 35.1.1 放大电路（续）放大电路（续） 2、集成运算放大器、集成运算放大器 3、比例放大电路、比例放大电路 121URAR Fundamentals of Test & Measurement Technology 45.1.1 放大电路（续）放大电路（续） 1fURAR Of SuR i Fundamentals of Test & Measurement Technology 55.1.1 放大电路（续）放大电路（续） 112122()OSRRuuuuRR4、仪用放大电路、仪用放大电路 1122(1)OUIIguRAuuR Fundamentals of Test & Measurement Technology 65.1.2 滤波电路滤波电路 1、 基本概念基本概念 通带增益通带增益A0谐振频率谐振频率f0、截至频率、截至频率fp 频带宽度频带宽度BW品质因素品质因素Q、阻尼系数、阻尼系数Fundamentals of Test & Measurement Technology 75.1.2 滤波电路滤波电路 （续）（续） 2、 无源滤波器和有源滤波器无源滤波器和有源滤波器 101( )(1)1fRARj0011(1)pfRCRARFundamentals of Test & Measurement Technology 85.1.2 滤波电路滤波电路 （续）（续） 3、 二阶二阶RC有源低通滤波器有源低通滤波器 0200( )1AAjj0121212221101212001(1)1fR R C CRCR CRCAR R C CRAR Fundamentals of Test & Measurement Technology 95.1.2 滤波电路滤波电路 （续）（续） 3、 二阶二阶RC有源低通滤波器有源低通滤波器 0200( )1AAjj02312122313211233011R R C CR RR RR RCCRR RRAR Fundamentals of Test & Measurement Technology 105.1.2 滤波电路滤波电路 （续）（续） 4、 其它有源滤波器的设计其它有源滤波器的设计 Fundamentals of Test & Measurement Technology 115.1.3 调制与解调电路调制与解调电路1、 调制信号调制信号Fundamentals of Test & Measurement Technology 125.1.3 调制与解调电路（续）调制与解调电路（续）2、 解调电路解调电路2sinsin1 cos222dmcccuutxtxxtFundamentals of Test & Measurement Technology 135.2 信号变换技术信号变换技术 5.2.1 测量电桥测量电桥1、基本概念、基本概念特点：灵敏度高特点：灵敏度高 线性好线性好 测量范围宽测量范围宽 容易实现温度补偿容易实现温度补偿分类：直流电桥分类：直流电桥 交流电桥交流电桥电阻应变式测力电阻应变式测力称重传感器称重传感器电感式、差动变压器式、电感式、差动变压器式、电容式传感器电容式传感器24131234()()OSZ ZZ ZuuZZZZFundamentals of Test & Measurement Technology 145.2.1 测量电桥（续）测量电桥（续）123424131234(1) (1) , (1)()()2(2)4OSSSZZ ZZZZZ ZZ ZuuuuZZZZ 1234(2) (1) ,(1) , 2OSZZ ZZ ZZZuu132422(3) (1) ,(1) ,2 (2)2OSSZZ ZZ ZZZuuu12342(4) (1) ,(1) ,(1) ,33 2(2)4OSSZZ ZZ ZZ ZZuuu1234(5) (1) ,(1) ,(1) ,(1) OSZZ ZZ ZZ ZZuu (1)(2)(3)(4)(5)Fundamentals of Test & Measurement Technology 155.2.1 测量电桥（续）测量电桥（续）2、电桥放大器、电桥放大器11112(2)4ffOSSRRRRuuuRR电源浮置的电桥放大器电源浮置的电桥放大器1122112(2)4OSSRRuuuRR差分输入式电桥放大器差分输入式电桥放大器Fundamentals of Test & Measurement Technology 165.2.2 电压电流转换电压电流转换为了减少长线传输过程中线路电阻和负载电阻的影响，可以将直流为了减少长线传输过程中线路电阻和负载电阻的影响，可以将直流电压变换成直流电流后进行传输。电压变换成直流电流后进行传输。信号制式：被测量电压信号制式：被测量电压420mA。21IOfR uiR RFundamentals of Test & Measurement Technology 175.2.3 电压频率转换电压频率转换 电压频率转换将模拟输入电压转换成与之成正比的振荡频率。可提电压频率转换将模拟输入电压转换成与之成正比的振荡频率。可提高信号传输的抗干扰能力，还可节省系统接口资源。高信号传输的抗干扰能力，还可节省系统接口资源。0IREFufRItFundamentals of Test & Measurement Technology 185.2.4 模拟数字转换模拟数字转换 1、采样与量化、采样与量化Fundamentals of Test & Measurement Technology 195.2.4 模拟数字转换（续）模拟数字转换（续） 2、双积分式、双积分式A/D转换转换Fundamentals of Test & Measurement Technology 205.2.4 模拟数字转换（续）模拟数字转换（续） 3、逐次比较式、逐次比较式A/D转换转换Fundamentals of Test & Measurement Technology 215.2.4 模拟数字转换（续）模拟数字转换（续） 3、逐次比较式、逐次比较式A/D转换转换Fundamentals of Test & Measurement Technology 225.2.4 模拟数字转换（续）模拟数字转换（续） 4、增量调制型、增量调制型A/D转换转换Fundamentals of Test & Measurement Technology 235.3 噪声及干扰抑制技术噪声及干扰抑制技术 噪声及干扰的来源：噪声及干扰的来源： 自然界的雷电、无线电发射装置发出的电磁波、生自然界的雷电、无线电发射装置发出的电磁波、生产现场的电弧、高压发电、电火花加工产生的电磁产现场的电弧、高压发电、电火花加工产生的电磁干扰、电源产生的工频干扰等干扰、电源产生的工频干扰等噪声及干扰的危害：噪声及干扰的危害：降低检测装置的分辨力和灵敏度，或引起放大器饱降低检测装置的分辨力和灵敏度，或引起放大器饱和而进入非线性区，甚至使整个检测系统工作失常和而进入非线性区，甚至使整个检测系统工作失常抗干扰措施：抗干扰措施：1、接地技术、接地技术2、屏蔽技术、屏蔽技术3、平衡技术、平衡技术4、调制解调技术、调制解调技术5、电源退耦、滤波技术、电源退耦、滤波技术6、隔离技术、隔离技术7、看门狗技术、看门狗技术Fundamentals of Test & Measurement Technology 245.3.1 干扰的传播途径干扰的传播途径 1、 静电耦合静电耦合 2、 电磁耦合电磁耦合 Fundamentals of Test & Measurement Technology 255.3.1 干扰的传播途径（续）干扰的传播途径（续） 3、 电磁辐射电磁辐射 4、 共阻抗耦合共阻抗耦合 Fundamentals of Test & Measurement Technology 265.3.2 屏蔽技术屏蔽技术 Fundamentals of Test & Measurement Technology 275.2.3 接地技术接地技术 1、采样与量化、采样与量化Fundamentals of Test & Measurement Technology 285.2.3 接地技术接地技术 （续）（续）1、采样与量化、采样与量化Fundamentals of Test & Measurement Technology 295.2.4 驱动技术驱动技术 1、采样与量化、采样与量化Fundamentals of Test & Measurement Technology 30Fundamentals of Test & Measurement Technology 31Fundamentals of Test & Measurement Technology 32Fundamentals of Test & Measurement Technology 33Fundamentals of Test & Measurement Technology 34Fundamentals of Test & Measurement Technology 35Fundamentals of Test & Measurement Technology 36Fundamentals of Test & Measurement Technology 37Fundamentals of Test & Measurement Technology 38Fundamentals of Test & Measurement Technology 39
