-傳感器信號(hào)的處理

1、傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)（第二版）主編主編 吳旗吳旗高等教育出版社 高等教育電子音像出版社傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材本章學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容：本章學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容：第六章第六章 傳感器信號(hào)的處理傳感器信號(hào)的處理1. 傳感器信號(hào)的預(yù)處理傳感器信號(hào)的預(yù)處理2. 測(cè)量放大器測(cè)量放大器3. 信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)4. 有源濾波器有源濾波器5. 傳感器信號(hào)的非線性校正傳感器信號(hào)的非線性校正6. A/D轉(zhuǎn)換器

2、的選擇轉(zhuǎn)換器的選擇傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材61 傳感器信號(hào)的預(yù)處理傳感器信號(hào)的預(yù)處理 一、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成一、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的典型構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的典型構(gòu)成 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括：信號(hào)調(diào)理電路信號(hào)調(diào)理電路:放大器、濾波器等；放大器、濾波器等；多路模擬開關(guān)；多路模擬開關(guān)；采樣采樣/保持電路；保持電路；A/D轉(zhuǎn)換器；轉(zhuǎn)換器；接口控制邏輯電路。接口控制邏輯電路。傳感

3、器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材1信號(hào)調(diào)理電路信號(hào)調(diào)理電路 把信號(hào)調(diào)整到符合把信號(hào)調(diào)整到符合A/D轉(zhuǎn)換器工作所需要的數(shù)轉(zhuǎn)換器工作所需要的數(shù)值（如放大、衰減、偏移等）；值（如放大、衰減、偏移等）；濾除信號(hào)中不需要的成分；濾除信號(hào)中不需要的成分；把信號(hào)調(diào)整到進(jìn)一步處理的需要，如線性修正把信號(hào)調(diào)整到進(jìn)一步處理的需要，如線性修正電路、改善信噪比的電路、改善信噪比的“相加平均相加平均”電路等。電路等。傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材作用：讓許多獨(dú)

4、立的模擬信號(hào)共享采樣作用：讓許多獨(dú)立的模擬信號(hào)共享采樣/保持電保持電路和路和A/D轉(zhuǎn)換等器件。轉(zhuǎn)換等器件。2多路模擬開關(guān)多路模擬開關(guān)傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材 A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換需要一定的時(shí)間。轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換需要一定的時(shí)間。提高系統(tǒng)的測(cè)量速度，采樣時(shí)間越短越好；提高系統(tǒng)的測(cè)量速度，采樣時(shí)間越短越好；有良好的轉(zhuǎn)換精度，保持時(shí)間越長(zhǎng)越好。有良好的轉(zhuǎn)換精度，保持時(shí)間越長(zhǎng)越好。 3采樣采樣/保持電路（保持電路（S/H電路）電路） 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教

5、育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材采樣保持波形采樣保持波形 采樣保持原理采樣保持原理 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材常用的常用的A/D轉(zhuǎn)換器是逐次逼近型和雙斜積分型。轉(zhuǎn)換器是逐次逼近型和雙斜積分型。A/D轉(zhuǎn)換過程包括采樣、量化和編碼三個(gè)步驟。轉(zhuǎn)換過程包括采樣、量化和編碼三個(gè)步驟。 4A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器接口電路的功能：接口電路的功能： 實(shí)現(xiàn)邏輯電平、驅(qū)動(dòng)能力的匹配等。實(shí)現(xiàn)邏輯電平、驅(qū)動(dòng)能力的匹配等。5接口電路及控制邏輯接口電路及控制邏輯 控制邏輯的功能控制邏輯的功能： 實(shí)現(xiàn)時(shí)序要求上的匹配。實(shí)現(xiàn)時(shí)序要求上的匹配。 傳感器

6、與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材 Log2580系列現(xiàn)場(chǎng)獨(dú)系列現(xiàn)場(chǎng)獨(dú)立智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)立智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣速率采樣速率100kHz，16bit分辨率分辨率 輸入通道：輸入通道：16單端單端/8差分模擬信號(hào)，可差分模擬信號(hào)，可擴(kuò)至擴(kuò)至256通道通道14個(gè)可編程輸入量個(gè)可編程輸入量程，最大可到程，最大可到20V 可直接測(cè)試各種傳可直接測(cè)試各種傳感器信號(hào)感器信號(hào) 24路通用數(shù)字路通用數(shù)字I/O，16路專用數(shù)字輸入，路專用數(shù)字輸入，可擴(kuò)至可擴(kuò)至208通道通道 性能參數(shù)：性能參數(shù)： 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社

7、 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材Personal Daqs USB 接口數(shù)據(jù)采集器接口數(shù)據(jù)采集器CBook2000系列高系列高精度便攜數(shù)據(jù)采集器精度便攜數(shù)據(jù)采集器傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材Cerebus 多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材二、傳感器信號(hào)的預(yù)處理方法二、傳感器信號(hào)的預(yù)處理方法 1傳感器輸出信號(hào)的特點(diǎn)傳感器輸出信號(hào)的特點(diǎn) （1）有開關(guān)信號(hào)、模

8、擬信號(hào)（電壓、電流和阻抗）有開關(guān)信號(hào)、模擬信號(hào)（電壓、電流和阻抗 等）、數(shù)字信號(hào)等；等）、數(shù)字信號(hào)等； （2）信號(hào)一般比較微弱；）信號(hào)一般比較微弱； （3）輸出阻抗比較高，會(huì)產(chǎn)生較大的信號(hào)衰減；）輸出阻抗比較高，會(huì)產(chǎn)生較大的信號(hào)衰減； （4）動(dòng)態(tài)范圍很寬；）動(dòng)態(tài)范圍很寬； （5）輸出與輸入之間的關(guān)系有時(shí)是非線性的；）輸出與輸入之間的關(guān)系有時(shí)是非線性的；（6）輸出量會(huì)受溫度的影響。）輸出量會(huì)受溫度的影響。傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2傳感器信號(hào)的預(yù)處理方法傳感器信號(hào)的預(yù)處理方法 （1）阻抗變換電路）阻抗變換電路

9、（2）放大電路）放大電路（3）電流電壓轉(zhuǎn)換電路）電流電壓轉(zhuǎn)換電路 （4）頻率電壓轉(zhuǎn)換電路）頻率電壓轉(zhuǎn)換電路（5）電橋電路）電橋電路（6）電荷放大器）電荷放大器 （7）交直流轉(zhuǎn)換電路）交直流轉(zhuǎn)換電路 （8）濾波電路）濾波電路 （9）非線性校正電路）非線性校正電路 （10）對(duì)數(shù)壓縮電路）對(duì)數(shù)壓縮電路傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材62 測(cè)量放大器測(cè)量放大器 一、儀表放大器及選擇一、儀表放大器及選擇 1儀表放大器儀表放大器儀表放大器原理圖儀表放大器原理圖傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版

10、社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材不難證明這個(gè)電路的電壓放大倍數(shù)為不難證明這個(gè)電路的電壓放大倍數(shù)為)21 (RRK1234uRR 放大器所采用的上述電路形式，是它具有放大器所采用的上述電路形式，是它具有輸輸入阻抗高、增益調(diào)節(jié)方便、漂移相互補(bǔ)償以及輸入阻抗高、增益調(diào)節(jié)方便、漂移相互補(bǔ)償以及輸出不包含共模信號(hào)等一系列優(yōu)點(diǎn)出不包含共模信號(hào)等一系列優(yōu)點(diǎn)。調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)R1可改變放大倍數(shù)?？筛淖兎糯蟊稊?shù)。傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普

11、通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2儀表放大器的選擇儀表放大器的選擇主要考慮下面幾個(gè)性能：主要考慮下面幾個(gè)性能：（1）低噪聲）低噪聲 （2）高穩(wěn)定性、低漂移）高穩(wěn)定性、低漂移（3）高抗干擾性能）高抗干擾性能 （4）高輸入阻抗）高輸入阻抗（5）高共模抑制比）高共模抑制比 （6）高線性度）高線性度 （7）適宜的頻率特性）適宜的頻率特性 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材二、隔離放大器二、隔離放大器 主要功能：主要功能： 在輸入信號(hào)與在輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間提供輸出信號(hào)之間提供優(yōu)良的歐姆隔離，優(yōu)良的歐姆隔離，其中兩個(gè)輸入

12、端是其中兩個(gè)輸入端是完全浮離的。完全浮離的。隔離集成運(yùn)放各引線示意圖隔離集成運(yùn)放各引線示意圖傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材 隔離方式主要采用電磁（變壓器、電容）耦合和隔離方式主要采用電磁（變壓器、電容）耦合和光電耦合，指標(biāo)一般有以下幾項(xiàng)：光電耦合，指標(biāo)一般有以下幾項(xiàng)：(1) 絕緣阻抗絕緣阻抗(2) 絕緣電壓范圍絕緣電壓范圍(3) 絕緣電壓抑制比絕緣電壓抑制比20logIMRR 輸入與輸出公共端電壓差輸出電壓傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)

13、規(guī)劃教材主要應(yīng)用場(chǎng)合：主要應(yīng)用場(chǎng)合： 高共模電壓場(chǎng)合，例如：電力環(huán)境的測(cè)量。高共模電壓場(chǎng)合，例如：電力環(huán)境的測(cè)量。 高電壓隔離、漏電流極低，例如：醫(yī)療用監(jiān)護(hù)儀。高電壓隔離、漏電流極低，例如：醫(yī)療用監(jiān)護(hù)儀。 對(duì)電子儀器提供保護(hù)，防止高壓對(duì)儀器產(chǎn)生故障對(duì)電子儀器提供保護(hù)，防止高壓對(duì)儀器產(chǎn)生故障和損壞。和損壞。 必須浮地連接的信號(hào)源，例如在低電平信號(hào)測(cè)量必須浮地連接的信號(hào)源，例如在低電平信號(hào)測(cè)量中避免地線環(huán)路和噪聲的影響。中避免地線環(huán)路和噪聲的影響。傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材單端輸入斬波放大器的原理圖單端輸入斬波

14、放大器的原理圖三、斬波放大器三、斬波放大器 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材 從廣義說，從廣義說，“斬波放大器斬波放大器”實(shí)際是一種直流實(shí)際是一種直流/交交流、交流流、交流/直流轉(zhuǎn)換的放大器，主要解決晶體管放直流轉(zhuǎn)換的放大器，主要解決晶體管放大器放大直流信號(hào)時(shí)漂移大的問題。大器放大直流信號(hào)時(shí)漂移大的問題。ZF 241型斬波穩(wěn)零運(yùn)放接線圖型斬波穩(wěn)零運(yùn)放接線圖 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材63 信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)信號(hào)的調(diào)制與解調(diào) 一、

15、信號(hào)調(diào)制的概念一、信號(hào)調(diào)制的概念 信號(hào)調(diào)制信號(hào)調(diào)制 調(diào)制調(diào)制 解調(diào)解調(diào) 調(diào)幅調(diào)幅 AM調(diào)頻調(diào)頻 FM調(diào)相調(diào)相 PM傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材調(diào)幅調(diào)幅AM原理動(dòng)畫演示原理動(dòng)畫演示傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材調(diào)頻調(diào)頻FM原理動(dòng)畫演示原理動(dòng)畫演示傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材調(diào)相調(diào)相PM原理動(dòng)畫演示原理動(dòng)畫演示傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教

16、育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材二、電橋調(diào)幅的原理二、電橋調(diào)幅的原理 iRUKU0K接法系數(shù)接法系數(shù)傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材）（），（tUUtRRmicos）（）（tUtRKUmcos0 當(dāng)當(dāng)時(shí)：時(shí)： 從信號(hào)調(diào)制角度說，電橋激勵(lì)電壓從信號(hào)調(diào)制角度說，電橋激勵(lì)電壓Ui是調(diào)是調(diào)制過程的載波，電橋的輸入制過程的載波，電橋的輸入R是調(diào)制過程的調(diào)是調(diào)制過程的調(diào)制信號(hào)，電橋的輸出制信號(hào)，電橋的輸出Uo是調(diào)制過程的調(diào)制波。是調(diào)制過程的調(diào)制波。 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編

17、高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材電橋調(diào)幅波的解調(diào)常用相敏檢波器，其過程如下：電橋調(diào)幅波的解調(diào)常用相敏檢波器，其過程如下： 調(diào)幅波經(jīng)過相敏檢波后，反映出調(diào)制信號(hào)的幅調(diào)幅波經(jīng)過相敏檢波后，反映出調(diào)制信號(hào)的幅值和極性值和極性 。 再通過低通濾波器，可得到與信號(hào)一致，但放再通過低通濾波器，可得到與信號(hào)一致，但放大了的信號(hào)，達(dá)到了解調(diào)的目的。大了的信號(hào)，達(dá)到了解調(diào)的目的。 三、電橋調(diào)幅波的解調(diào)三、電橋調(diào)幅波的解調(diào) 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材二極管相敏檢波器的結(jié)構(gòu)和輸

18、出、輸入的關(guān)系二極管相敏檢波器的結(jié)構(gòu)和輸出、輸入的關(guān)系 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材（a）載波）載波（b）調(diào)制信號(hào)）調(diào)制信號(hào)（c）調(diào)幅）調(diào)幅（d）解調(diào)解調(diào)（e）輸出波輸出波調(diào)制波在調(diào)制和調(diào)制波在調(diào)制和解調(diào)時(shí)各瞬時(shí)波形圖解調(diào)時(shí)各瞬時(shí)波形圖傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材Y6D-3型動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀調(diào)制過程各環(huán)節(jié)的波形型動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀調(diào)制過程各環(huán)節(jié)的波形 四、應(yīng)用舉例四、應(yīng)用舉例 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像

19、出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材64 有源濾波器有源濾波器 按通過的頻率范圍分按通過的頻率范圍分低通濾波（低通濾波（LPF）高通濾波（高通濾波（HPF）帶通濾波（帶通濾波（BPF）帶阻濾波（帶阻濾波（BEF）按性質(zhì)分按性質(zhì)分無源濾波器無源濾波器有源濾波器有源濾波器有源濾波器：由有源器件構(gòu)成的濾波器。有源濾波器：由有源器件構(gòu)成的濾波器。傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材各類濾波器的特性圖各類濾波器的特性圖傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十

20、一五”國家級(jí)規(guī)劃教材則則 有源濾波器往往由多節(jié)串聯(lián)。中心頻率是各節(jié)中心有源濾波器往往由多節(jié)串聯(lián)。中心頻率是各節(jié)中心頻率的幾何平均值，即：頻率的幾何平均值，即： ，nnffff210iiCRf21innnnCCCRRRf212102/1nnmRRRR21nnmCCCC21mmCRf210 Ci的幾何均值的幾何均值 ， 其中其中 ， 代入得代入得 ， 令令Ri的幾何均值的幾何均值 ，傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材一、一、 有源帶通濾波器（簡(jiǎn)稱有源有源帶通濾波器（簡(jiǎn)稱有源BPF）基本形式基本形式電電 路路 形形 式式

21、正反饋型正反饋型超前滯后超前滯后BPF滯后超前滯后超前BPF文氏電橋文氏電橋BPF負(fù)反饋型負(fù)反饋型雙雙T型型BPF橋橋T型型BPF(復(fù)合反饋復(fù)合反饋BPF)橋橋T型型BPF有源帶通濾波器的形式有源帶通濾波器的形式 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材1 正反饋型正反饋型 把無源把無源BPF接入運(yùn)放的正反饋回路中組成有源接入運(yùn)放的正反饋回路中組成有源BPF 無源帶通濾波器電路無源帶通濾波器電路傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材滯后超前型有源

22、帶通濾波器電路滯后超前型有源帶通濾波器電路屬于哪類無屬于哪類無源源BPF？傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材文氏電橋型有源帶通濾波器電路文氏電橋型有源帶通濾波器電路傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2負(fù)反饋型負(fù)反饋型無源帶阻濾波器（無源帶阻濾波器（ BEF ）電路）電路雙雙T橋橋T橋橋T把無源把無源BEF接入運(yùn)放的負(fù)反接入運(yùn)放的負(fù)反饋回路中，組成有源饋回路中，組成有源BPF。 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音

23、像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材T 型有源帶通濾波器電路圖型有源帶通濾波器電路圖傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材二階壓控型二階壓控型BPF另外可直接由低通和高通串聯(lián)組成帶通。另外可直接由低通和高通串聯(lián)組成帶通。傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材1正反饋型正反饋型 把無源把無源BEF接入運(yùn)放正反饋回路，組成有源接入運(yùn)放正反饋回路，組成有源BEF 。 雙雙 T 型有源型有源BEF電路電路 二、有源帶阻濾波器（簡(jiǎn)稱有源

24、二、有源帶阻濾波器（簡(jiǎn)稱有源BEF）傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2負(fù)反饋型負(fù)反饋型 把無源把無源BPF接入運(yùn)放的負(fù)反饋回路，組成有源接入運(yùn)放的負(fù)反饋回路，組成有源BEF 文氏電橋型文氏電橋型BEF電路電路 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材改進(jìn)文氏電橋改進(jìn)文氏電橋BEF電路電路 同樣可由低通和高通并聯(lián)得到帶阻。同樣可由低通和高通并聯(lián)得到帶阻。傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育

25、“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材三、三、 有源低通濾波器（簡(jiǎn)稱有源有源低通濾波器（簡(jiǎn)稱有源LPF）一階有源低通濾波器一階有源低通濾波器 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材超前滯后超前滯后BPF構(gòu)成構(gòu)成的兩節(jié)有源的兩節(jié)有源LPF電路電路 有源有源LPF的濾波特性的濾波特性傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材 滯后超前滯后超前BPF構(gòu)成構(gòu)成的兩節(jié)有源的兩節(jié)有源HPF電路電路 有源有源HPF的濾波特性的濾波特性四、有源高通濾波器（簡(jiǎn)稱有源四、有源高通濾

26、波器（簡(jiǎn)稱有源HPF）傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材65 傳感器信號(hào)的非線性校正傳感器信號(hào)的非線性校正 要解決要解決非線性非線性問題，在模擬量自動(dòng)檢問題，在模擬量自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中可采用三種方法：測(cè)系統(tǒng)中可采用三種方法：縮小測(cè)量范圍，取近似值縮小測(cè)量范圍，取近似值采用非均勻的指示刻度采用非均勻的指示刻度增加非線性校正環(huán)節(jié)增加非線性校正環(huán)節(jié)傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材一、校正曲線的求取一、校正曲線的求取 為了避免作圖過為了避免作圖過

27、程中特性進(jìn)入程中特性進(jìn)入第二或第四象限，第二或第四象限，作特性時(shí)應(yīng)適作特性時(shí)應(yīng)適當(dāng)?shù)剡x取當(dāng)?shù)剡x取x、y坐標(biāo)坐標(biāo)的比例尺。的比例尺。 校正特性的求取圖校正特性的求取圖 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材二、模擬量的非線性校正二、模擬量的非線性校正將校正特性曲線用連將校正特性曲線用連續(xù)有限的折線來代替續(xù)有限的折線來代替校正特性折線逼近法校正特性折線逼近法 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材xky101xx)(121xxkxky12xxx)(

28、)(231221xxkxxkxky23xxx)()()()(12112331221nnnnnxxkxxkxxkxxkxky22tgk nntgk式中，式中，xi為折線的各轉(zhuǎn)折點(diǎn)，為折線的各轉(zhuǎn)折點(diǎn)，ki為各線段的斜率，為各線段的斜率，11tgk 根據(jù)折線逼近法所作的各段折線可列出下列方程：根據(jù)折線逼近法所作的各段折線可列出下列方程：傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材可以看出，轉(zhuǎn)折點(diǎn)越多，折線越逼近曲線，精度可以看出，轉(zhuǎn)折點(diǎn)越多，折線越逼近曲線，精度也越高。但太多了則會(huì)電路本身誤差而影響精度。也越高。但太多了則會(huì)電路本

29、身誤差而影響精度。在校正電路中通常采用運(yùn)算放大器，當(dāng)輸入電壓在校正電路中通常采用運(yùn)算放大器，當(dāng)輸入電壓為不同范圍時(shí)，相應(yīng)改變運(yùn)算放大器的增益，從為不同范圍時(shí)，相應(yīng)改變運(yùn)算放大器的增益，從而獲得所需要的斜率，其本身就是一個(gè)非線性放而獲得所需要的斜率，其本身就是一個(gè)非線性放大器。大器。 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材 提升校正特性的獲得例圖提升校正特性的獲得例圖 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材非線性校正裝置也可以放置在非線性校正裝置

30、也可以放置在A/D轉(zhuǎn)換之后，可以轉(zhuǎn)換之后，可以采用硬件、軟件處理來實(shí)現(xiàn)。采用硬件、軟件處理來實(shí)現(xiàn)。用軟件進(jìn)行傳感器特性的非線性補(bǔ)償用軟件進(jìn)行傳感器特性的非線性補(bǔ)償 有三種方法：有三種方法：計(jì)算法、查表法和插值法。計(jì)算法、查表法和插值法。 三、數(shù)字量的非線性校正三、數(shù)字量的非線性校正 數(shù)字量軟件非線性校正數(shù)字量軟件非線性校正 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材1計(jì)算法計(jì)算法 當(dāng)傳感器的輸入量與輸出量之間有確定的數(shù)學(xué)當(dāng)傳感器的輸入量與輸出量之間有確定的數(shù)學(xué)表達(dá)式時(shí)，就可以采用計(jì)算法進(jìn)行非線性補(bǔ)償。表達(dá)式時(shí)，就可以采用計(jì)

31、算法進(jìn)行非線性補(bǔ)償。2查表法查表法 當(dāng)被測(cè)量與輸出量沒有確定的關(guān)系、計(jì)算非常當(dāng)被測(cè)量與輸出量沒有確定的關(guān)系、計(jì)算非常復(fù)雜或不能用某種函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行擬合時(shí)，可采用復(fù)雜或不能用某種函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行擬合時(shí)，可采用查表法。查表法。傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材特別指出：特別指出：3插值法插值法 插值法就是用一段簡(jiǎn)單的曲線，近似代替這段插值法就是用一段簡(jiǎn)單的曲線，近似代替這段區(qū)間里的實(shí)際曲線；然后通過近似曲線公式，計(jì)算區(qū)間里的實(shí)際曲線；然后通過近似曲線公式，計(jì)算出輸出量。出輸出量。在實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中，采用硬件處理是較合適的。在實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中，采用硬件處理是較合適的。如果時(shí)間足夠時(shí)，應(yīng)盡量采用軟件方法，可簡(jiǎn)化如果時(shí)間足夠時(shí)，應(yīng)盡量采用軟件方法，可簡(jiǎn)化硬件電路。硬件電路?？傊瑧?yīng)根據(jù)系統(tǒng)的具體情況來決定非線性補(bǔ)償總之，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的具體情況來決定非線性補(bǔ)償方法，有時(shí)也可采用硬件和軟件兼用的方法。方法，有時(shí)也可采用硬件和軟件兼用的方法。傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)吳旗主編 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 出版發(fā)行普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材66 A/D轉(zhuǎn)換器的選擇轉(zhuǎn)換器的選擇 大多數(shù)