1、Fundamentals of Test & Measurement Technology 第五章第五章 檢測電路設計檢測電路設計 5.1信號調理電路信號調理電路 5.2信號變換技術信號變換技術 5.3噪聲及干擾抑制技術噪聲及干擾抑制技術 6 學時學時1Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.1信號調理電路信號調理電路 5.1.1 放大電路放大電路 1、 幾個根本概念幾個根本概念等效電路等效電路共模電壓、差模電壓常模電壓共模電壓、差模電壓常模電壓差模放大倍數、共模放大倍數差模放大倍數、共模放大倍數共模抑制比共模抑制比2Fundamenta

2、ls of Test & Measurement Technology 5.1.1 放大電路續放大電路續 2、集成運算放大器、集成運算放大器 3、比例放大電路、比例放大電路 121URAR 3Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.1.1 放大電路續放大電路續 1fURAR Of SuR i 4Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.1.1 放大電路續放大電路續 112122()OSRRuuuuRR4、儀用放大電路、儀用放大電路 1122(1)OUIIguRAuuR 5Fundame

3、ntals of Test & Measurement Technology 5.1.2 濾波電路濾波電路 1、 根本概念根本概念 通帶增益通帶增益A0諧振頻率諧振頻率f0、截至頻率、截至頻率fp 頻帶寬度頻帶寬度BW質量要素質量要素Q、阻尼系數、阻尼系數6Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.1.2 濾波電路濾波電路 續續 2、 無源濾波器和有源濾波器無源濾波器和有源濾波器 101( )(1)1fRARj0011(1)pfRCRAR7Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.1.2

4、 濾波電路濾波電路 續續 3、 二階二階RC有源低通濾波器有源低通濾波器 0200( )1AAjj0121212221101212001(1)1fR R C CRCR CRCAR R C CRAR 8Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.1.2 濾波電路濾波電路 續續 3、 二階二階RC有源低通濾波器有源低通濾波器 0200( )1AAjj02312122313211233011R R C CR RR RR RCCRR RRAR 9Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.1.2 濾

5、波電路濾波電路 續續 4、 其它有源濾波器的設計其它有源濾波器的設計 10Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.1.3 調制與解調電路調制與解調電路1、 調制信號調制信號11Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.1.3 調制與解調電路續調制與解調電路續2、 解調電路解調電路2sinsin1 cos222dmcccuutxtxxt12Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.2 信號變換技術信號變換技術 5.2.1 丈量電橋丈量

6、電橋1、根本概念、根本概念特點：靈敏度高特點：靈敏度高 線性好線性好 丈量范圍寬丈量范圍寬 容易實現溫度補償容易實現溫度補償分類：直流電橋分類：直流電橋 交流電橋交流電橋電阻應變式測力電阻應變式測力稱重傳感器稱重傳感器電感式、差動變壓器式、電感式、差動變壓器式、電容式傳感器電容式傳感器24131234()()OSZ ZZ ZuuZZZZ13Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.2.1 丈量電橋續丈量電橋續123424131234(1) (1) , (1)()()2(2)4OSSSZZ ZZZZZ ZZ ZuuuuZZZZ 1234(2)

7、 (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)14Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.2.1 丈量電橋續丈量電橋續2、電橋放大器、電橋放大器11112(2)4ffOSSRRRRuuuRR電源浮置的電橋放大器電源浮置的電橋放大器112211

8、2(2)4OSSRRuuuRR差分輸入式電橋放大器差分輸入式電橋放大器15Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.2.2 電壓電流轉換電壓電流轉換為了減少長線傳輸過程中線路電阻和負載電阻的影響，可以將直流為了減少長線傳輸過程中線路電阻和負載電阻的影響，可以將直流電壓變換成直流電流后進展傳輸。電壓變換成直流電流后進展傳輸。信號制式：被丈量電壓信號制式：被丈量電壓420mA。21IOfR uiR R16Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.2.3 電壓頻率轉換電壓頻率轉換 電壓頻率轉換

9、將模擬輸入電壓轉換成與之成正比的振蕩頻率。可提電壓頻率轉換將模擬輸入電壓轉換成與之成正比的振蕩頻率?？商岣咝盘杺鬏數目垢蓴_才干，還可節省系統接口資源。高信號傳輸的抗干擾才干，還可節省系統接口資源。0IREFufRIt17Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.2.4 模擬數字轉換模擬數字轉換 1、采樣與量化、采樣與量化18Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.2.4 模擬數字轉換續模擬數字轉換續 2、雙積分式、雙積分式A/D轉換轉換19Fundamentals of Test &

10、Measurement Technology 5.2.4 模擬數字轉換續模擬數字轉換續 3、逐次比較式、逐次比較式A/D轉換轉換20Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.2.4 模擬數字轉換續模擬數字轉換續 3、逐次比較式、逐次比較式A/D轉換轉換21Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.2.4 模擬數字轉換續模擬數字轉換續 4、增量調制型、增量調制型A/D轉換轉換22Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.3 噪聲及干擾抑

11、制技術噪聲及干擾抑制技術 噪聲及干擾的來源：噪聲及干擾的來源： 自然界的雷電、無線電發射安裝發出的電磁波、消自然界的雷電、無線電發射安裝發出的電磁波、消費現場的電弧、高壓發電、電火花加工產生的電磁費現場的電弧、高壓發電、電火花加工產生的電磁干擾、電源產生的工頻干擾等干擾、電源產生的工頻干擾等噪聲及干擾的危害：噪聲及干擾的危害：降低檢測安裝的分辨力和靈敏度，或引起放大器飽降低檢測安裝的分辨力和靈敏度，或引起放大器飽和而進入非線性區，甚至使整個檢測系統任務失常和而進入非線性區，甚至使整個檢測系統任務失?？垢蓴_措施：抗干擾措施：1、接地技術、接地技術2、屏蔽技術、屏蔽技術3、平衡技術、平衡技術4、調

12、制解調技術、調制解調技術5、電源退耦、濾波技術、電源退耦、濾波技術6、隔離技術、隔離技術7、看門狗技術、看門狗技術23Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.3.1 干擾的傳播途徑干擾的傳播途徑 1、 靜電耦合靜電耦合 2、 電磁耦合電磁耦合 24Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.3.1 干擾的傳播途徑續干擾的傳播途徑續 3、 電磁輻射電磁輻射 4、 共阻抗耦合共阻抗耦合 25Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.3.2

13、 屏蔽技術屏蔽技術 26Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.2.3 接地技術接地技術 1、采樣與量化、采樣與量化27Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.2.3 接地技術接地技術 續續1、采樣與量化、采樣與量化28Fundamentals of Test & Measurement Technology 5.2.4 驅動技術驅動技術 1、采樣與量化、采樣與量化29Fundamentals 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 & M