《測控電路/高等學(xué)校教材》介紹了測控系統(tǒng)中電路的分析和設(shè)計方法,包括信號的檢測、放大、處理、變換、顯示、傳輸和功率驅(qū)動等內(nèi)容。全書共13章,分別為測控電路概論、傳感器與接口電路、信號放大、信號濾波、信號運算、信號線性變換、信號非線性處理、模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換與數(shù)字一模擬轉(zhuǎn)換、信號顯示、功率驅(qū)動、生物醫(yī)學(xué)信號檢測、信號遙傳、測控系統(tǒng)實例。本書特別注重反映現(xiàn)代電路的新進(jìn)展,包括新技術(shù)、新器件和新方法。本書重視理論聯(lián)系實際,全面考慮系統(tǒng)性,注意教材在全面提高學(xué)生的素質(zhì)與能力方面的重要作用。
本書可以作為測控等機電類專業(yè)的本科教材,也可作為高等職業(yè)教育教材,還可供從事測控系統(tǒng)研發(fā)的工程技術(shù)人員參考。
第1章 測控電路概論
1.1 測控系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)
1.2 測控系統(tǒng)的設(shè)計
1.3 測控系統(tǒng)中的噪聲、干擾與誤差
1.4 本課程的學(xué)習(xí)方法和要求
思考題與習(xí)題
第2章 傳感器與接口電路
2.1 概述
2.2 熱電阻的接口電路
2.3 電容傳感器的接口電路
2.4 電渦流式傳感器的接口電路
2.5 電位器式傳感器的接口電路
2.6 差分變壓器式傳感器的接口電路
2.7 壓阻式壓力傳感器的接口電路
2.8 壓電晶體傳感器的接口電路
2.9 光電二極管(光電池)的接口電路
2.10 現(xiàn)代智能型傳感器舉例
思考題與習(xí)題
第3章 信號放大
3.1 概述
3.2 同相放大器
3.3 反相放大器
3.4 基本差分放大器
3.5 儀用放大器
3.6 可變增益放大器
3.7 隔離放大器
思考題與習(xí)題
第4章 信號濾波
4.1 引言
4.2 濾波器的主要特性指標(biāo)
4.3 濾波器的傳遞函數(shù)與頻率特性
4.4 有源濾波器的設(shè)計
思考題與習(xí)題
第5章 信號運算
5.1 引言
5.2 加減運算電路
5.3 對數(shù)與指數(shù)運算電路
5.4 乘除與乘方、開方運算電路
5.5 微分與積分運算電路
5.6 特征值運算電路
思考題與習(xí)題
第6章 信號線性變換
6.1 概述
6.2 電壓一電流變換器(Vcc)和電流一電壓變換器(cVc)
6.3 波形變換
6.4 電壓一頻率變換與頻率一電壓變換
思考題與習(xí)題
第7章 信號非線性處理
7.1 引言
7.2 電壓比較器
7.3 限幅放大器
7.4 死區(qū)電路
思考題與習(xí)題
第8章 模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換與數(shù)字一模擬轉(zhuǎn)換
8.1 引言
8.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADc)
8.3 數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAc)
思考題與習(xí)題
第9章 信號顯示
9.1 引言
9.2 LED顯示器
9.3 LCD顯示器
思考題與習(xí)題
第10章 功率驅(qū)動
10.1 引言
10.2 普通晶閘管
10.3 雙向晶閘管
10.4 晶閘管觸發(fā)電路
……
第11章 生物醫(yī)學(xué)信號檢測
第12章 信號謠傳
第13章 測控系統(tǒng)實例
③減少電路或敏感部分的環(huán)路面積。
④改變電路或敏感部分的方位,使其環(huán)路的方向與干擾磁場的方向平行。
2.電場干擾及其抑制
電場的干擾主要來源于交流電源,其中50Hz的工頻干擾最普遍,50Hz的交流電場主要通過位移電流引入系統(tǒng)輸入端及其引線,如傳感器及其引線。交流電饋電線與引線之間都具有電容性質(zhì),因此50Hz的電場將通過容性耦合形成電場干擾。
。1)電場干擾的檢測
由于電場干擾的主要來源是交流電饋電線,因而其頻率固定(為50Hz)。改變設(shè)備、傳感器、輸入引線或電路的放置位置,檢測電路的輸出,如果輸出信號(50Hz)的幅值發(fā)生變化,即可初步判定存在電場干擾。如果在可能的干擾源與設(shè)備、傳感器、輸入引線或電路之間放置一塊合適大小并接到大地的金屬板,電路的輸出信號(50Hz)的幅值發(fā)生變化,即可判定存在電場干擾的來源。
。2)電場干擾的抑制方法
抑制電場干擾的方法主要有以下幾種:
、倨帘位蛉コ蓴_源。可能的話,移去已確定的干擾源。
、谳斎胍可以采用屏蔽線。將電路或比較敏感的部分(一般是傳感器、信號輸入部分和前級放大器)用金屬材料制成的屏蔽盒屏蔽起來。注意屏蔽線的屏蔽層和屏蔽盒要良好地接地,否則,屏蔽線或屏蔽盒不但不能夠抑制電場干擾,反而使干擾更嚴(yán)重。
、郾M量采用差分方式輸入。輸入引線采用屏蔽的雙絞線或多股線。
、苋绻妶龈蓴_源在儀器內(nèi)部,盡可能采用屏蔽線替換原來普通的交流電饋電線。
、莶捎闷帘坞娎|驅(qū)動技術(shù)。屏蔽電纜驅(qū)動技術(shù)將在第2章中介紹。
、抟筝^高時,可采用懸浮電源(或電池)供電。
、卟捎霉怆姼綦x或磁隔離技術(shù)。
3.電磁場干擾及其抑制
電磁場干擾的主要來源是各類無線電發(fā)射裝置、各種工業(yè)干擾、無線電干擾和設(shè)備內(nèi)部的高頻電磁場干擾。電磁場干擾的特點是頻率高,頻率可以是固定頻率,也可以是不固定的,作用距離遠(yuǎn),幅值不穩(wěn)定。
。1)電磁場干擾的檢測
如果采用檢測磁場干擾和電場干擾都不能確定干擾來源,但是改變設(shè)備或電路的位置與方向時,輸出信號有所變化時,可以確定是外部電磁場干擾。
……