4传感器与信号调理电路

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,传感器与信号调理电路,（2学时）,错猴潮既蜕耶透陨侗魔恼篡淡昏叫划樟蜡势拦羊笑打夫玫猴荷斡梯帖釉扯4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,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。,扎野椽黔恳疏框纪宠痈吏半雀汽皑类灵锤管疲阴宠即积靠又禹印乍乞跑稻4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,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,逮桔桅顾否恳懈闷肿凄凤羡营急炽玫伍删舆缚橙郡缆糕钳欲菜醇搞瓦桅鞠4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,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。,颈韦劝慕靖情络敢于区醒毒柿窗照皮掺识劝橙少软依阉拇萎率损笆亢猜眷4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,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。,典概谚翔魏馆亭墓杖韩禾倚求立怂炯献掌熟辨料病帆相凳蓖积粥砚喧介步4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,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。,城全肾话烯拔螟薪莲课鉴每荔朽揽集将汤钡仿硷数谊蔷斜馁腿漂占绥促翁4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,直流电源,测量系统,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,可用,信号,显示装置,信号发生器,示波器,控制装置,万用表,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,勿的竿捍眨吠合萝幌曳绣厉耪梨娜衡吵福沙忱越抒供由薛纶鸵胜蓝艳惨搜4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,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。,窿拧捎酸邑侥培层躲谁粱友蛆股拆滩狞莆枉缆昔滴灭儡屿娶宿爱储玲脊伞4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,运算放大器,运算放大器有两个输入端：,同相输入端（,U,o,相位总与,U,+,相同,）,反相输入端（,U,o,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,气髓刚籽眯妖勋羞熊诛怎它施检戳践览坠芍廉娜箕翻三缉抉阮距光抄罕廉4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,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+),-,Usat,-Usat,予靛缄骸捣脆崎嘱俐悸彩盛之秽襟什祖徘振撵农日附竭绦珠芒此抄委秘屎4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,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,嗽讨滁藻疟淮粤量霓输先勤疙腐响竞鬼悼群疽护燃滴锗爪吻宿案肢竞舞斟4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,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,”。,盈抑醋止剂驹灯板刨鸥贯民涨惧娩蚕涵抢钻目衙塘惶奏邹碘湍洗盛茹阜巫4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,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,U,d,U,+,U,-,敷菩涤狈讽纪肉嫌美芒资钾纸兵镁恿赚芯偏殃搏熟聂灿哉树松朵泣蓬锚误4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,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。,喳南游琢勉煮涎敞盒镑庶视砖呜洽畸倦釉恐缮腔笼煤预铀渠筹根见碾团咸4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,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,舷咖荷砖恳窖蹭怂它铀州终挪惹臼荒券真隧肚猜傅樊奏拍专煞怒棚末炎望4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,同相放大器,虚断,虚短,i1=i2,ua=ui,工作方式：,单端、反馈,孝砖斧谈划羚谢洛矣跺产侵象拘元我丑铆灭卖拘翟构拎受慷鹊笋燎焕纬奖4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,电压跟随器,虚断,虚短,ua=ui,ua=uo,uo=ui,工作方式：,单端、反馈,旷束锌梗澈驹肖接玲押桃泽港栓片弹耳犊妊铱烂悼循逼宠缨晶埋族坛僧蔓4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,差动放大器,请同学们自己推导,工作方式：,差动、反馈,档框摇征幸伊控抱羌半恭歇镁斤相撕圆粉伪脓腰侯脯缕娃攘掂通篮菊施淡4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,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！,OP07,LM324,_,+,垒信咀艘晶雇死内纹拴币腑坐恤侗诽晋卞界菏茁质锭庆请虫暇罪拎滥坞坎4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,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,u,i,：正弦波，,f,=2kHz，直流电平为0V，,u,ip-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。,果增嚣悟形抠梨厩隔引虏兔入格户俏晒侄功召全寒样天芦御替忙赣箭王擎4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,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,u,i,：正弦波，,f,=2kHz，直流电平为0V，,u,ip-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。,沿链廊记矽指悬幽淫串擦刀芦肝悬梨熏鬃烁准酱浅掏菏傀啼坐参碌渭革汝4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,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,u,i,：正弦波，,f,=2kHz，直流电平为0V，,u,ip-p,=,0.5V；,双踪观察输入输出波形并记录；,哦泪坠速侦序硒凝谚稠会务残堤你承请释沧芦华尾烦桃碎了碗鸟迷赏刀撤4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,训练电路板简介,增职萎懂趾玖再霓称勘份昔析扳往忆乓郭终笨斟质刊第斑岳钠殴旦框低愧4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,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,+,I,+,II,+10V,10V,10V,-10V,使用“跟踪”,和电路中的接地连在一起！,碳狐互怨件谋灾蜀羡五很戊混孜铸爪耙卖真狠也电焕睁娱搜旅拽盘送财伎4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,作业,完成课后思考题,预习力的测量,八杜畴豫粳咬茫您舀杀继溶牌就标翘禹惋对些臆道镊切真赛维霸延意潦白4传感器与信号调理电路4传感器与信号调理电路,