信號調(diào)理電路ppt課件(2)(已修改)
2025-05-18 02:25 本頁面
【正文】 1 第五章 信號調(diào)理 2 力 位移 速度 加速度 壓力 流量 溫度 電阻式 電容式 電感式 壓電式 熱電式 光電式 磁電式 電橋 放大器 濾波器 調(diào)制器 解調(diào)器 運算器 阻抗變換器 筆式記錄儀 光線示波器 磁帶記錄儀 電子示波器 半導(dǎo)體存儲器 顯示器 磁卡 數(shù)據(jù)處理器 頻譜分析儀 FFT 實時信號分析儀 電子計算機 被測對象 傳感器 中間變換 測量裝置 顯示及 記錄裝置 實驗結(jié)果 處理裝置 激發(fā)裝置 3 信號調(diào)理 ：對傳感器輸出信號進(jìn)行操作，將其轉(zhuǎn)換成滿足后續(xù)傳輸與處理系統(tǒng)要求的信號 信號調(diào)理與檢測電路關(guān)系 ：界限不很清楚，有時二者合二為一。如有些教材將電阻抗 電壓轉(zhuǎn)換電路（電阻、電感、電容等檢測電路）歸為信號調(diào)理電路。 4 ?電平調(diào)整（放大或衰減） ?線性化（非線性信號調(diào)正成線性信號） ?信號形式變換（如電壓電流變換） ?濾波與阻抗匹配（濾波電路、傳感器內(nèi)部阻抗或電纜阻抗引起重大誤差的處理） 5 檢測系統(tǒng)中雖然可以采用輸出標(biāo)準(zhǔn)信號的變送器，但在具體設(shè)計中也常用傳感器加電平調(diào)整的方案。原因有三： 變送器雖然方便但成本較高，缺乏調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)； 在檢測系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試過程中，為了得到理想的傳函常常調(diào)整傳感器 /放大器的傳函； 變送器量程也是標(biāo)準(zhǔn)的，不能全滿足工程要求。 6 該電路可以實現(xiàn)信號的衰減 R1 Vi Vo R2 無源電平調(diào)整電路 io VRRRV212??7 注意 ： ?兩個電阻的穩(wěn)定性直接影響電平調(diào)整效果 ?作為傳感器電路的負(fù)載希望電阻大些，作為后續(xù)電路的輸入希望電阻小些，折中考慮 ?大阻值（如 MΩ）的電阻精度與噪聲均較差 ?常用于精度要求較低的場合，否則用有源調(diào)整電路 8 iifo VRRV ??有源電平調(diào)整電路普遍采用運算放大器，如反相放大電路、同相放大電路等。 Vi Vo R2 反相放大電路 + ?+ Ri Rf Rp 9 有源電平調(diào)整的特點 ?可以實現(xiàn)放大或衰減，調(diào)整方便； ?滿足了阻抗匹配要求； ?放大電路的帶寬有限，一般廠家給增益帶寬積，如 30MHz，若 G=1000，則帶寬小于 30KHz ； ?放大器本身的噪聲影響； ?放大器參數(shù)影響：輸入失調(diào)電流、輸入失調(diào)電壓 fk TRE t ?? 410 某差動壓力傳感器的輸出為 33mV~58mV，數(shù)據(jù)采集卡輸入范圍為 ~，因此中間需要電平調(diào)整電路。 調(diào)整電路應(yīng)具有如下特性： 33mV~58mV調(diào)整成 ~4V（留 ） 11 Vi1 Vo 雙運放電壓調(diào)整電路 R2 + ?+ R1 R2 R2 + ?+ Vref R3 R4 Vi2 12 雙運放電壓調(diào)整電路的輸出為 r e f132423411234 11 VRRRRVRRVRRRRV iio ??????????????????????選取電阻值，使 2134RRRR?，則電路具有較高 CMRR， 雙運放電壓調(diào)整電路的輸出簡化為： ? ? ref1234 1 VVVRRV iio ????????????13 雙運放電壓調(diào)整電路的增益為 134 ??RRG改變增益且保證 CMRR不變，須同時調(diào)整兩個電阻值。 能否只調(diào)整一個電阻值就達(dá)到目的？ 14 Vi1 Vo 增益可調(diào)的雙運放電壓調(diào)整電路 R2 + ?+ R1 R2 R2 + ?+ Vref R3 R4 Vi2 RG 15 電路的輸出為 r ef13242324434113243244341 VRRRRVRRRRRRRRVRRRRRRRRRRRRViGGiGGo??????????????????????????選取電阻值，使 3214 RRRR ??? ?
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