《測控電路》簡答題(共4頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1.影響測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？ 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2.何謂測量放大電路？對其基本要求是什么？ 在測量控制系統(tǒng)中，用來放大傳感器輸出的微弱電壓，電流或電荷信號的放大電路稱為測量放大電路，亦稱儀用放大電路。對其基本要求是：輸入阻抗應(yīng)與傳感器輸出阻抗相匹配；一定的放大倍數(shù)和穩(wěn)定的增益；低噪聲；低的輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流以及低的漂移；足夠的帶寬和轉(zhuǎn)換速率（無畸變的放大瞬態(tài)信號）；高輸

2、入共模范圍（如達(dá)幾百伏）和高共模抑制比；可調(diào)的閉環(huán)增益；線性好、精度高；成本低。3.什么是差動放大器？差動放大器:是把二個(gè)輸入信號分別輸入到運(yùn)算放大器的同相和反相二個(gè)輸入端，然后在輸出端取出二個(gè)信號的差模成分，而盡量抑制二個(gè)信號的共模成分。4.什么是CAZ運(yùn)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CAZ運(yùn)算放大器是輪換自動校零集成運(yùn)算放大器的簡稱，它通過模擬開關(guān)的切換，使內(nèi)部兩個(gè)性能一致的運(yùn)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)。它與自動調(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)算放大器對輸入信號進(jìn)行放大并輸出，輸出穩(wěn)定無波動，性

3、能優(yōu)于由通用集成運(yùn)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。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的場合。5.何謂自舉電路？應(yīng)用于何種場合？請舉一例說明之。 自舉電路是利用反饋使輸入電阻的兩端近似為等電位，減小向輸入回路索取電流，從而提高輸入阻抗的電路。應(yīng)用于傳感器的輸出阻抗很高（如電容式，壓電式傳感器的輸出阻抗可達(dá)108以上）的測量放大電路中。圖2-7所示電路就是它的例子。6.什么是高共模抑制比放大電路？應(yīng)用何種場合？有抑制傳感器輸出共模電壓（包括干擾電壓）的放大電路稱為高共模抑制比放大電路。應(yīng)用于要求共模抑制比大于100

4、dB的場合，例如人體心電測量。8.何謂電橋放大電路？應(yīng)用于何種場合？由傳感器電橋和運(yùn)算放大器組成的放大電路或由傳感器和運(yùn)算放大器構(gòu)成的電橋都稱為電橋放大電路。應(yīng)用于電參量式傳感器，如電感式、電阻應(yīng)變式、電容式傳感器等，經(jīng)常通過電橋轉(zhuǎn)換電路輸出電壓或電流信號，并用運(yùn)算放大器作進(jìn)一步放大，或由傳感器和運(yùn)算放大器直接構(gòu)成電橋放大電路，輸出放大了的電壓信號。11.什么是隔離放大電路？應(yīng)用于何種場合？隔離放大電路的輸入、輸出和電源電路之間沒有直接的電路耦合，即信號在傳輸過程中沒有公共的接地端。隔離放大電路主要用于便攜式測量儀器和某些測控系統(tǒng)（如生物醫(yī)學(xué)人體測量、自動化試驗(yàn)設(shè)備、工業(yè)過程控制系統(tǒng)等）中，能

5、在噪聲環(huán)境下以高阻抗、高共模抑制能力傳送信號。12.什么是信號調(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？在精密測量中，進(jìn)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(xiàng)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(gè)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被測量值的測量信號，

6、這一過程稱為解調(diào)。在信號調(diào)制中常以一個(gè)高頻正弦信號作為載波信號。一個(gè)正弦信號有幅值、頻率、相位三個(gè)參數(shù)，可以對這三個(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(jìn)行調(diào)制，稱為脈沖調(diào)寬。13.什么是調(diào)制信號？什么是載波信號？什么是已調(diào)信號？調(diào)制是給測量信號賦以一定特征，這個(gè)特征由作為載體的信號提供。常以一個(gè)高頻正弦信號或脈沖信號作為載體，這個(gè)載體稱為載波信號。用需要傳輸?shù)男盘柸ジ淖冚d波信號的某一參數(shù)，如幅值、頻率、相位。這個(gè)用來改變載波信號的某一參數(shù)的信號稱調(diào)制信號。在測控系統(tǒng)中需傳輸?shù)氖菧y量信號，通常就用測量信號

7、作調(diào)制信號。經(jīng)過調(diào)制的載波信號叫已調(diào)信號。18.在電路進(jìn)行幅值、頻率、相位、脈寬調(diào)制的基本原理是什么？ 在電路進(jìn)行調(diào)制的基本原理是用測量信號ux去控制（改變）載波信號幅值、頻率、相位或脈寬，就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)制只要用乘法器將測量信號（調(diào)制信號）ux 與載波信號uc相乘，就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)幅。用調(diào)制信號去控制產(chǎn)生載波信號的振蕩器頻率，就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。用調(diào)制信號與鋸齒波載波信號進(jìn)行比較，當(dāng)它們的值相等時(shí)電壓比較器發(fā)生跳變，電壓比較器的輸出就是調(diào)相信號。利用調(diào)制信號去改變方波發(fā)生器的脈寬就可以實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制。19.什么是包絡(luò)檢波？試述包絡(luò)檢波的基本工作原理。從已調(diào)信號中檢出調(diào)制信號的過程稱為解調(diào)或檢波。幅值調(diào)制就

8、是讓已調(diào)信號的幅值隨調(diào)制信號的值變化，因此調(diào)幅信號的包絡(luò)線形狀與調(diào)制信號一致。只要能檢出調(diào)幅信號的包絡(luò)線即能實(shí)現(xiàn)解調(diào)。這種方法稱為包絡(luò)檢波。22.什么是相敏檢波？為什么要采用相敏檢波？相敏檢波電路是能夠鑒別調(diào)制信號相位的檢波電路。包絡(luò)檢波有兩個(gè)問題：一是解調(diào)的主要過程是對調(diào)幅信號進(jìn)行半波或全波整流，無法從檢波器的輸出鑒別調(diào)制信號的相位。如在圖1-3所示用電感傳感器測量工件輪廓形狀的例子中，磁芯3由它的平衡位置向上和向下移動同樣的量，傳感器的輸出信號幅值相同，只是相位差180°。從包絡(luò)檢波電路的輸出無法確定磁芯向上或向下移動。第二，包絡(luò)檢波電路本身不具有區(qū)分不同載波頻率的信號的能力。對

9、于不同載波頻率的信號它都以同樣方式對它們整流，以恢復(fù)調(diào)制信號，這就是說它不具有鑒別信號的能力。為了使檢波電路具有判別信號相位和頻率的能力，提高抗干擾能力，需采用相敏檢波電路。29.脈沖調(diào)制主要有哪些方式？為什么沒有脈沖調(diào)幅？脈沖調(diào)制的方式有調(diào)頻、調(diào)相和調(diào)寬。脈沖信號只有0、1兩個(gè)狀態(tài)，所以沒有脈沖調(diào)幅。30.脈沖調(diào)寬信號的解調(diào)主要有哪些方式？脈沖調(diào)寬信號的解調(diào)主要有兩種方式。一種是將脈寬信號Uo 送入一個(gè)低通濾波器，濾波后的輸出uo 與脈寬B成正比。另一種方法是Uo 用作門控信號，只有當(dāng)Uo 為高電平時(shí)，時(shí)鐘脈沖Cp才能通過門電路進(jìn)入計(jì)數(shù)器。這樣進(jìn)入計(jì)數(shù)器的脈沖數(shù)N與脈寬B 成正比。兩種方法均

10、具有線性特性。31.濾波器常用的三種逼近方法為： 巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近、貝賽爾逼近RC有源濾波電路35.捕捉時(shí)間：從發(fā)出采樣指令的時(shí)刻起，直到輸出信號穩(wěn)定地跟蹤上輸入信號為止，所需的時(shí)間定義為捕捉時(shí)間.關(guān)斷時(shí)間：從發(fā)出保持指令的時(shí)刻起，直到輸出信號穩(wěn)定下來為止，所需的時(shí)間定義為關(guān)斷時(shí)間。也稱孔徑時(shí)間下垂率：存儲電容的電荷泄露所引起的輸出電壓的變化率，輸出放大器所需的輸入偏置電流是引起下垂的主要原因。44.概念：何謂PAM調(diào)速？何謂PWM調(diào)速？這兩種調(diào)速方式有什么不同？將變壓與變頻分開完成，即在把交流電整流為直流電的同時(shí)改變直流電壓的幅值，而后將直流電壓逆變?yōu)榻涣麟姇r(shí)改變交流電頻率的變壓變

11、頻控制方式稱為PAM調(diào)速。將變壓與變頻集中于逆變器一起完成，即交流電整流為直流電時(shí)電壓恒定，然后由逆變器既完成變頻又完成變壓的控制方式稱為PWM調(diào)速。 PAM調(diào)速要采用可控整流器，并對可控整流器進(jìn)行導(dǎo)通角控制，而PWM調(diào)速則采用不控整流器，工作時(shí)無需對整流器進(jìn)行控制。45.什么是SPWM控制？采用SPWM控制有什么好處？ 在基本的PWM控制電路中，若載頻信號用等要三角波，而基準(zhǔn)信號采用正弦波，這時(shí)的脈寬調(diào)制控制就是SPWM控制。采用SPWM控制的好處是：調(diào)頻、調(diào)壓都在逆變器內(nèi)進(jìn)行，控制及時(shí)，動態(tài)特性好，電動機(jī)的效率以及轉(zhuǎn)矩脈動等都優(yōu)于等寬PWM控制。46.PWM的基本電路的組成基本的脈寬調(diào)制控

12、制電路由電壓-脈寬轉(zhuǎn)換器和開關(guān)功率放大器組成47.簡述典型PWM控制電路的基本結(jié)構(gòu)。典型的PWM控制電路主要有模擬式PWM控制電路和數(shù)字式PWM控制電路。模擬式PWM控制電路主要由脈沖頻率發(fā)生器和電壓比較器構(gòu)成，脈沖頻率發(fā)生器一般用鋸齒波發(fā)生器或三角波發(fā)生器。數(shù)字式PWM控制電路主要由計(jì)數(shù)器和數(shù)字比較器或由定時(shí)電路和觸發(fā)器構(gòu)成。56.晶閘管導(dǎo)通和的關(guān)斷條件是什么？晶閘管導(dǎo)通的條件有兩個(gè)：一是陽極、陰極間必須加正向陽極電壓；二是門極、陰極間必須加上適當(dāng)?shù)恼蜷T極電壓和電流。晶閘管在導(dǎo)通情況下，欲使其關(guān)斷，須使流經(jīng)晶閘管的電流減小到維持電流IH以下。實(shí)現(xiàn)的方法為：減小陽陰極之間電壓到零；或在陽極、

13、陰極間加反向陽極電壓。14.什么是調(diào)幅？請寫出調(diào)幅信號的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并畫出它的波形。調(diào)幅就是用調(diào)制信號x去控制高頻載波信號的幅值。常用的是線性調(diào)幅，即讓調(diào)幅信號的幅值按調(diào)制信號x線性函數(shù)變化。調(diào)幅信號的一般表達(dá)式可寫為：15.什么是調(diào)頻？請寫出調(diào)頻信號的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并畫出它的波形。調(diào)頻就是用調(diào)制信號x去控制高頻載波信號的頻率。常用的是線性調(diào)頻，即讓調(diào)頻信號的頻率按調(diào)制信號x的線性函數(shù)變化。調(diào)頻信號us的一般表達(dá)式可寫為： 載波信號的角頻率；調(diào)頻信號載波信號的幅度m 調(diào)制度。 圖X3-2繪出了這種調(diào)頻信號的波形。圖a為調(diào)制信號x的波形,它可以按任意規(guī)律變化; 圖b為調(diào)頻信號的波形,它的頻率隨x變

14、化。若x=Xmcost，則調(diào)頻信號的頻率可在范圍內(nèi)變化。為了避免發(fā)生頻率混疊現(xiàn)象，并便于解調(diào)，要求。16.什么是調(diào)相？請寫出調(diào)相信號的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并畫出它的波形。調(diào)相就是用調(diào)制信號x去控制高頻載波信號的相位。常用的是線性調(diào)相，即讓調(diào)相信號的相位按調(diào)制信號x的線性函數(shù)變化。調(diào)相信號us的一般表達(dá)式可寫為： 載波信號的角頻率 調(diào)相信號中載波信號的幅度； m 調(diào)制度。圖X3-3繪出了這種調(diào)相信號的波形。圖a為調(diào)制信號x的波形，它可以按任意規(guī)律變化；圖b為載波信號的波形，圖c為調(diào)相信號的波形，調(diào)相信號與載波信號的相位差隨x變化。當(dāng)時(shí)，調(diào)相信號滯后于載波信號。時(shí)，則超前于載波信號。17.什么是脈沖調(diào)寬？

15、請寫出脈沖調(diào)寬信號的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并畫出它的波形。脈沖調(diào)制是指用脈沖作為載波信號的調(diào)制方法。在脈沖調(diào)制中具有廣泛應(yīng)用的一種方式是脈沖調(diào)寬。脈沖調(diào)寬的數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 式中b為常量，m為調(diào)制度。脈沖的寬度為調(diào)制信號x的線性函數(shù)。它的波形見圖X3-4，圖a為調(diào)制信號x的波形，圖b為脈沖調(diào)寬信號的波形。圖中T為脈沖周期，它等于載波頻率的倒數(shù)。xBtta)b)xT圖X3-4 脈沖調(diào)寬信號的波形52.PWM功率轉(zhuǎn)換電路有哪幾種形式？簡單的不可逆PWM功率轉(zhuǎn)換電路、制動不可逆PWM功率轉(zhuǎn)換電路、H型雙極性可逆PWM功率轉(zhuǎn)換電路、T形雙極式可逆PWM功率轉(zhuǎn)換電路43.180°導(dǎo)通型逆變器正常工作的必要條件是什么？180°導(dǎo)通型逆變器正常工作的必要條件是可靠地?fù)Q流，即每一相上、下橋臂主晶閘管交換導(dǎo)通時(shí)，