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传感器与信号调理电路

 版权申诉  ppt " "传感器与信号调理电路" "(2学时)" "训练目的" "建立对测试系统的初步认识。 掌握一种常用的信号调理器件——运算放大器。 了解常用信号调理电路的基本输入输出特性。" "设备与器材" "信号发生器 双踪示波器 自制电路板 各色导线若干" "测量系统的构成" "传感器:能感受规定的被测量,并按一定规律将其转换成可用信号的器件或装置; 信号调理电路:对传感器的输出信号施行一定预处理的装置,使信号适于显示或控制。" "传感器" "本质:将被测量从一种能量形式转换成另一种能量形式,并作为可用信号输出; 狭义的传感器:被测量电信号; 分类: 按输入端被测量分:力,温度,转速,位移等 按转换原理分:应变式,差动式等 按输出量分:模拟式,数字式。" "信号调理电路" "传感器的输出信号往往很微弱,或波形不适当,或信号形式不适合,不能直接用于工业系统的状态显示和控制。 解决:利用信号调理电路,实现 信号放大 预滤波 整形 电流-电压转换 频率-电压转换等; 测量同一被测量:不同的测量方法不同的传感器及相应的信号调理电路。" "信号调理 电路" "实验室中测量系统的组成" "" "现场 物理量" "传感器" "" "显示装置" "控制装置" "为系统各部分供电" "产生标准信号 调试和维修时,模拟传感器的输出信号" "测量并显示电路中不同点的信号" "运算放大器" "简称运放,是一种包含许多晶体管的集成电路,常用于信号调理; 具有高放大倍数,高输入电阻,低输出电阻 能完成加、减、乘、除、微积分等多种运算而被称为运算放大器。当然应用范围远不止运算。" "运算放大器" "运算放大器有两个输入端: 同相输入端(Uo相位总与U+相同) 反相输入端(Uo相位总与U-相反) 一个输出端;" "" "" "" "直流偏置电压" "输入端" "输出端" "放大的含义: 输出是输入的若干倍" "运算放大器的外特性" "工作特性曲线" "0" "" "" "" "" "Ud" "Uo" "E+" "E-" "" "" "正向饱和" "反向截止" "" "线性放大区" "运放的Ud-Uo特性曲线" "Uo∈( E- , E+ )" "ε" "-ε" "Usat" "" "-Usat" "" "理想运算放大器" "运算放大器的一种等效电路:" "理想情况: 输入电阻ri无穷大 放大倍数A无穷大" "理想运算放大器" "在输入一侧考虑电压关系时:反相输入端与同相输入端的电压相等,称为“虚通”或“虚短”; 在输入一侧考虑电流关系时:反相输入端与同相输入端之间的电流为零,称为“虚断”。" "工作方式:单端输入与差动输入" "单端输入方式 一端接输入信号(同相输入/反相输入),另一端接地(或通过电阻接地) " "差动输入方式(双端输入) 输入信号U+和U-同时加在同相端和反相端上 Ud=U+-U-" "工作方式:开环方式与反馈方式" "开环方式 输出端与输入端之间除地线外没有连接;" "反馈方式(闭环方式) 有信号从输出端经过某种电路回到输入端,构成反馈回路。" "反相放大器" "UN=0 N点常称“虚地”点" "" "虚断" "虚短" "i1=i2,uP=0 " "uP=uN=0" "" "" "" "" "工作方式: 单端、反馈" "同相放大器" "" "虚断" "虚短" "" "i1=i2 " "ua=ui" "" "" "" "" "" "工作方式: 单端、反馈" "电压跟随器" "" "虚断" "虚短" "" "" "ua=ui" "ua=uo" "uo=ui" "工作方式: 单端、反馈" "差动放大器" "" "请同学们自己推导" "工作方式: 差动、反馈" "运算放大器及其芯片" "运算放大器的符号以及常见的运算放大器:" "管脚起始" "" "" "朝左" "管脚序号逆时针方向增长!!" "训练内容1:反相放大器的测试" "用OP07构成反相放大电路; 输入信号ui:正弦波,f=2kHz,直流电平为0V,uip-p=0.4V、1.8V、2.5V; 双踪观察输入输出波形并记录; 计算放大倍数,并在波形上标示出现饱和现象的位置。" "训练内容2:同相放大器的测试" "用OP07构成同相放大电路; 输入信号ui:正弦波,f=2kHz,直流电平为0V,uip-p=0.4V、1.8V、2.5V; 双踪观察输入输出波形并记录; 计算放大倍数,并在波形上标示出现饱和现象的位置。" "训练内容3:电压跟随器的测试" "用OP07构成电压跟随器电路; 输入信号ui:正弦波,f=2kHz,直流电平为0V,uip-p=0.5V; 双踪观察输入输出波形并记录;" "训练电路板简介" "" "提示" "确认电路板上OP07的引脚位置,如果接错电源,会烧毁芯片。 双极性电源的接法" "" "+10V" "" "10V" "10V" "" "" "-10V" "使用“跟踪”" "和电路中的接地连在一起!!!" "" "作业" "完成课后思考题 预习力的测量








































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