測(cè)控電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　《測(cè)控電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用》由課程授課部分與實(shí)驗(yàn)部分構(gòu)成。其中課程授課部分主要向?qū)W生講授測(cè)控電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論與應(yīng)用范例。共分13章：第1章測(cè)控電路概論，第2章傳感器與接口電路，第3章信號(hào)放大，第4章信號(hào)濾波，第5章 信號(hào)運(yùn)算，第6章信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，第7章振蕩器與信號(hào)源，第8章信號(hào)調(diào)制與解調(diào)電路，第9章測(cè)控系統(tǒng)的的抗干擾措施，第10章 信號(hào)的顯示與執(zhí)行，第11章測(cè)控電路與計(jì)算機(jī)接口電路，第12章測(cè)控電路設(shè)計(jì)實(shí)例，附錄A測(cè)控電路實(shí)驗(yàn)與仿真

書(shū)籍目錄

緒論 第1章測(cè)控電路概述 1.1測(cè)控系統(tǒng)組成 1.2測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 1.3測(cè)控電路的功能及要求 1.3.1測(cè)控電路的功能 1.3.2測(cè)控電路的主要要求 1.4測(cè)控電路設(shè)計(jì)及優(yōu)化 1.5部件之間的連接與匹配 1.5.1電氣性能相互匹配問(wèn)題 1.5.2信號(hào)耦合方式和時(shí)序配合 第2章傳感器與接口電路 2.1傳感器技術(shù)基礎(chǔ) 2.1.1傳感器的分類(lèi) 2.1.2傳感器的主要技術(shù)特性指標(biāo) 2.1.3傳感器的選擇 2.2阻性傳感器的接口電路 2.2.1電壓驅(qū)動(dòng)方式 2.2.2電流驅(qū)動(dòng)方式 2.2.3振蕩器驅(qū)動(dòng)方式 2.3容性傳感器的接口電路 2.4電壓輸出型傳感器的接口電路 2.5電荷輸出型傳感器的接口電路 2.6電流輸出型傳感器的接口電路 2.7新型傳感器的接口電路 2.7.1ICP傳感器的接口電路 2.7.2光纖傳感器的接口電路 2.7.3數(shù)字輸出傳感器的接口電路 第3章運(yùn)算放大器的特性及各種連接 3.1運(yùn)算放大器基本原理和主要性能指標(biāo) 3.1.1集成運(yùn)算放大器基礎(chǔ) 3.1.2集成運(yùn)算放大器的主要參數(shù)及分類(lèi) 3.2集成運(yùn)算放大器的基本分析方法和典型電路 3.2.1基本分析方法 3.2.2典型電路 3.3測(cè)量放大電路 3.3.1低漂移直流放大器設(shè)計(jì) 3.3.2高輸入阻抗放大器和低輸入阻抗放大器設(shè)計(jì) 3.3.3儀用放大器 3.3.4可編程增益放大器 3.3.5隔離放大電路 3.4電阻或電容值的E系列值 第4章信號(hào)的濾波 4.1濾波器的基本知識(shí) 4.1.1濾波器的分類(lèi) 4.1.2濾波器的主要特性指標(biāo) 4.2濾波器特性的逼近 4.2.1巴特沃斯逼近 4.2.2切比雪夫逼近 4.2.3貝塞爾逼近 4.2.4橢圓形響應(yīng)頻率 4.3常用濾波電路結(jié)構(gòu) 4.3.1一階濾波器電路 4.3.2二階濾波器電路 4.4有源濾波器的設(shè)計(jì) 4.4.1公式法 4.4.2濾波器輔助設(shè)計(jì)軟件 4.5數(shù)字濾波器簡(jiǎn)介 第5章信號(hào)運(yùn)算電路 5.1差分放大電路 5.2加法放大器 5.3減法運(yùn)算電路 5.4微分積分運(yùn)算電路 5.5對(duì)數(shù)反對(duì)數(shù)運(yùn)算電路 5.6模擬乘法器組成的運(yùn)算電路 第6章信號(hào)轉(zhuǎn)換電路 6.1采樣／保持（S/H）電路 6.2電壓比較電路 6.2.1過(guò)零比較器 6.2.2單限比較器 6.2.3滯回比較器 6.2.4雙限比較器 6.2.5集成電壓比較器 6.2.6主要參數(shù) 6.3電壓／頻率轉(zhuǎn)換電路 6.4電壓／電流轉(zhuǎn)換電路 6.5波形變換電路 第7章信號(hào)調(diào)制與解調(diào)電路 7.1調(diào)制與解調(diào)的功用與類(lèi)型 7.2調(diào)幅式測(cè)量電路 7.2.1幅值調(diào)制與解調(diào)概念 7.2.2調(diào)幅原理與方法 7.2.3調(diào)幅波的解調(diào) 7.3調(diào)頻式測(cè)量電路 7.3.1調(diào)頻原理和方法 7.3.2鑒頻電路 7.4集成鎖相環(huán) 7.5脈沖寬度調(diào)制 第8章振蕩器與信號(hào)源 8.1振蕩電路的作用和分類(lèi) 8.2正弦波振蕩電路的基本原理 8.2.1RC串并聯(lián)電路的選頻特性 8.2.2文氏電橋振蕩器 8.3非正弦波振蕩器的組成 8.4晶體振蕩器 8.5集成波形發(fā)生器 第9章電子測(cè)試儀器儀表的抗干擾措施 9.1干擾源簡(jiǎn)介 9.1.1干擾與噪聲源 9.1.2干擾與噪聲的耦合方式 9.1.3干擾與噪聲抑制的一般措施 9.2干擾抑制技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí) 9.2.1屏蔽技術(shù) 9.2.2接地技術(shù) 9.2.3隔離技術(shù) 9.2.4布線(xiàn)技術(shù) 9.2.5滅弧技術(shù) 9.2.6其他抗干擾技術(shù) 9.3電源干擾的抑制 9.3.1電網(wǎng)干擾抑制技術(shù) 9.3.2電源穩(wěn)定凈化技術(shù) 第10章信號(hào)的執(zhí)行 10.1繼電器 10.2電動(dòng)機(jī) 10.3數(shù)字式顯示電路 10.3.1輝光數(shù)碼管 10.3.2熒光數(shù)碼管 10.3.3LED數(shù)碼管 10.3.4LCD顯示器 10.3.5DVM顯示器 10.3.6CRT顯示器 10.3.7數(shù)字存儲(chǔ)示波器 第11章測(cè)控電路與計(jì)算機(jī)接口電路 11.1串行通信接口 11.1.1同步串行通信與異步串行通信的區(qū)別 11.1.2UART簡(jiǎn)介 11.1.3UART的基本特點(diǎn) 11.1.4基于FPGA的UART接口電路 11.1.5UART接收發(fā)送模塊VHDL編程實(shí)例 11.1.6串行通信接口 11.2PCI總線(xiàn) 11.2.1PCI總線(xiàn)概述 11.2.2PCI內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外圍信號(hào) 11.2.3基于PCI9054從模式的數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計(jì)與應(yīng)用 11.3USB接口 11.3.1USB接口簡(jiǎn)介 11.3.2FT245BM與FPGA的接口設(shè)計(jì) 11.3.3基于PL2303的USB接口設(shè)計(jì) 11.3.4基于CY7C68013的USB接口設(shè)計(jì) 11.4Internet接口 11.4.1基本概念 11.4.2目前常用以太網(wǎng)接口芯片 11.4.3DM9000A與FPGA的接口 11.4.4網(wǎng)絡(luò)接口常用調(diào)試工具 11.4.5基于網(wǎng)絡(luò)接口的光柵解調(diào)儀實(shí)例 11.4.6UDP與ARP數(shù)據(jù)包設(shè)計(jì) 第12章測(cè)控電路設(shè)計(jì)實(shí)例 12.1瞬態(tài)高溫測(cè)量及校準(zhǔn)儀 12.1.1藍(lán)寶石光纖瞬態(tài)表面高溫儀 12.1.2瞬態(tài)表面溫度動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)儀 12.2運(yùn)動(dòng)物體速度測(cè)試儀 12.2.1創(chuàng)傷彈道研究專(zhuān)用激光測(cè)速靶 12.2.2激光光幕原向反射觸發(fā)信號(hào)源 12.2.3定距測(cè)速法的應(yīng)用探索 12.3爆炸沖擊波超壓測(cè)試系統(tǒng) 12.3.1測(cè)試方法 12.3.2無(wú)線(xiàn)沖擊波場(chǎng)超壓測(cè)試系統(tǒng)原理 12.3.3測(cè)試電路 12.3.4測(cè)試結(jié)果 12.4NDVI測(cè)量?jī)x 附錄A測(cè)控電路實(shí)驗(yàn)與仿真 第一部分實(shí)驗(yàn)部分 實(shí)驗(yàn)一運(yùn)算放大器 實(shí)驗(yàn)二非線(xiàn)性放大器 實(shí)驗(yàn)三直流穩(wěn)壓電源 實(shí)驗(yàn)四光電耦合放大器 實(shí)驗(yàn)五有源濾波電路 實(shí)驗(yàn)六鎖相環(huán) 實(shí)驗(yàn)七多諧振蕩器 實(shí)驗(yàn)八光電報(bào)警 第二部分電子電路仿真技術(shù)的應(yīng)用 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   雙絞線(xiàn)是由電流相等但方向相反的兩根導(dǎo)線(xiàn)互相擰合構(gòu)成。由于外界干擾噪聲在兩根導(dǎo)線(xiàn)中的感應(yīng)電流大小與方向相同，故可相互抵消。雙絞線(xiàn)擰合的節(jié)距越短，對(duì)干擾與噪聲衰減率越大。實(shí)用中一般取5 cm左右，擰合的節(jié)距進(jìn)一步縮短，對(duì)干擾與噪聲衰減率的提高不再顯著。另外，擰合在一起的兩根導(dǎo)線(xiàn)很難保證其長(zhǎng)度嚴(yán)格相等，由此導(dǎo)致線(xiàn)路阻抗不同而無(wú)法完全抑制干擾與噪聲的影響。 3.電氣設(shè)備柜內(nèi)外的布線(xiàn) 電氣設(shè)備柜內(nèi)外的布線(xiàn)應(yīng)從兩個(gè)方面予以考慮，一是希望對(duì)外來(lái)的干擾與噪聲有較強(qiáng)的抑制能力，二是避免內(nèi)部電路產(chǎn)生有害的干擾與噪聲。電氣設(shè)備柜應(yīng)采用鐵或鐵銅疊合的材料構(gòu)成，以達(dá)到較好的電磁屏蔽效果。一般不宜采用薄鋁板，因?yàn)槠鋵?duì)低頻信號(hào)的屏蔽作用較差。整個(gè)柜體應(yīng)保持可靠連接，以保持等電位。對(duì)因表面噴漆、銹蝕，柜門(mén)鉸鏈等造成的接觸不良，應(yīng)采用專(zhuān)門(mén)的連接線(xiàn)將這些部分可靠的連接在一起。柜體的接地不能靠機(jī)柜金屬底腳與地面接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)，必須用專(zhuān)門(mén)的導(dǎo)線(xiàn)連接至埋人地的金屬接地件上。 電氣設(shè)備柜的布局應(yīng)遵循強(qiáng)電、弱電分開(kāi)并隔離的原則，以避免可能產(chǎn)生的干擾與噪聲影響。對(duì)小信號(hào)高增益的模擬電路，要用專(zhuān)門(mén)的電源供電，并且要采用可靠的內(nèi)部屏蔽措施。對(duì)可能產(chǎn)生對(duì)外干擾與噪聲的部分要加金屬屏蔽罩。 從機(jī)柜連接到外部設(shè)備的導(dǎo)線(xiàn)與電纜，應(yīng)注意將動(dòng)力電源、強(qiáng)信號(hào)線(xiàn)與弱信號(hào)線(xiàn)分別布設(shè)，采用相互隔離的走線(xiàn)槽布線(xiàn)等原則。在條件允許情況下，應(yīng)盡量采用金屬走線(xiàn)槽。 4.一防止線(xiàn)間串?dāng)_措施 防止線(xiàn)間串?dāng)_的具體方法有，強(qiáng)電信號(hào)線(xiàn)與弱電信號(hào)線(xiàn)分開(kāi)；高頻信號(hào)線(xiàn)與低頻信號(hào)線(xiàn)分開(kāi)；交流和直流分開(kāi)；電源線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)分開(kāi)；經(jīng)過(guò)噪聲處理后的信號(hào)線(xiàn)與未經(jīng)處理的信號(hào)線(xiàn)分開(kāi)；傳輸線(xiàn)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離變壓器及電源等大功率器件；傳輸線(xiàn)要盡量短；采用雙絞線(xiàn)傳輸。 9.2.5 滅弧技術(shù) 當(dāng)接通或斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)繞組、繼電器線(xiàn)圈、電磁閥線(xiàn)圈、空載變壓器等電感性負(fù)載時(shí)，由于磁場(chǎng)能量的突然釋放會(huì)在電路中產(chǎn)生比正常電壓（或電流）高出許多倍的瞬時(shí)電壓（或電流），并在切斷處產(chǎn)生電弧或火花放電。這種瞬時(shí)高電壓（或高電流）稱(chēng)為浪涌電壓（或浪涌電流），會(huì)直接對(duì)電路器件造成損害。另外，同時(shí)出現(xiàn)的電弧或火花放電，產(chǎn)生寬頻譜高幅度的電磁波向外輻射，對(duì)電子電路造成極其嚴(yán)重的干擾。為消除或減小這種干擾，需在電感性負(fù)載上并聯(lián)各種吸收浪涌電壓（或浪涌電流）并抑制電弧或火花放電的元器件。通常將這些元器件稱(chēng)為滅弧元件，將與此有關(guān)的技術(shù)稱(chēng)為滅弧技術(shù)。 常用的滅弧元件有RC電路、泄流二極管、硅堆整流器、充氣放電管、壓敏電阻器、雪崩二極管等。

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