第二章测控通道输入输出通道精选文档.ppt

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1、第二章测控通道输入输出通道本讲稿第一页，共四十页第二章测控通道二.模拟输入通道的基本类型 按数据采集电路的多少可以分为:本讲稿第二页，共四十页第二章 测控通道一.集中采集式(集中式)集中采集式的典型结构有:分时采集型 同步采集型本讲稿第三页，共四十页第二章 测控通道多路分时采集分时输入结构本讲稿第四页，共四十页第二章 测控通道多路同步采集分时输入本讲稿第五页，共四十页第二章 测控通道分布式模拟输入通道的结构:本讲稿第六页，共四十页第二章:测控通道2.1.2 传感器的选用 传感器是信号输入通道的第一道环节,也是决定整个测试系统性能的关键环节之一.一.对传感器的主要技术要求 (1)具有将被测量转换

2、为后续电路可用电量的功能,转换范围与被测量实际变化范围(变化幅度范围,变化频率范围)相一致.(2)转换精度符合整个测试系统根据总精度要求而分配给传感器的精度指标,转换速度应符合整机要求.(3)能满足被测介质和使用环境的特殊要求.(4)能满足用户对可靠性和可维护性的要求.本讲稿第七页，共四十页2.1.2 传感器的选用二.可供选用的传感器类型(1)大信号输出传感器本讲稿第八页，共四十页2.1.2传感器的选用(2)数字式传感器本讲稿第九页，共四十页第二章 测控通道2.1.3 信号调理电路的参数设计和选择典型的调理电路的组成:本讲稿第十页，共四十页2.1.3信号调理电路一.前置放大 搞清楚下面三个问题

3、1.信号要不要进行放大的依据是什么?2.放大器为什么要设置在调理电路的最前端?3.前置放大器的放大倍数应该多大为好?本讲稿第十一页，共四十页2.1.3 信号调理电路1.采用大信号输出传感器,可以省掉小信号放大环节.但大多数传感器输出信号都比较小,必须选择前置放大器.2.为了使不被噪声信号淹没,必须在电路前加一级低噪声的前置放大器.3.放大倍数要根据传感器输出信号的大小和采样电路输出信号要求确定.本讲稿第十二页，共四十页2.1.3 信号调理电路二.滤波器本讲稿第十三页，共四十页2.1.4 采集电路的参数设计与选择采集电路是实现模拟信号数字化的电路,A/D转换器是采集电路的核心.采样电路的基本组成

4、有以下几种:本讲稿第十四页，共四十页2.1.4 采集电路的参数设计与选择一.A/D转换器的选择要点1.A/D转化器的位数确定.根据采集电路转换范围与转换精度来选择A/D转换器的位数.2.A/D转换速度的确定.3.根据环境条件选择A/D.4.选择A/D转换器的输出状态.本讲稿第十五页，共四十页2.1.4 采集电路的参数设计与选择二.采样保持器的选择1.采样保持器的主要参数本讲稿第十六页，共四十页2.1.4 采集电路的参数确定和选择2 要不要设置采样保持器本讲稿第十七页，共四十页2.1.4 采集电路的参数设计与选择三.采集电路的工作时序和最高允许频率本讲稿第十八页，共四十页2.1.5 模拟输入通道

5、的误差分配与综合选择元件精度的一般规则:每一个元件的精度指标应该优于系统规定的某一个最严格的性能指标的10倍左右.本讲稿第十九页，共四十页2.2 模拟输出通道在微机化测控系统中,模拟输出通道的输出模拟信号主要用于对连续变量的执行机构进行控制.2.2.1模拟输出通道的基本理论 自学本讲稿第二十页，共四十页2.2 模拟输出通道2.2.2 模拟输出通道的基本结构 本讲稿第二十一页，共四十页2.2.2 模拟输出通道的基本结构数据分配分时转换结构数据分配分时转换结构本讲稿第二十二页，共四十页2.2.2 模拟输出通道的基本结构数据分配同步转换结构本讲稿第二十三页，共四十页2.2.2 模拟输出通道的基本结构

6、模拟分配分时转换本讲稿第二十四页，共四十页2.2.2 模拟输出通道基本结构本讲稿第二十五页，共四十页2.2.3模拟输出通道组成电路的选用一.D/A转换器 1.D/A位数的确定 在闭环控制系统中,一般比所选用的ADC位数少两位就能满足要求.如果负载没有明确要求,通常取DAC位数等于系统输出数字的位数.本讲稿第二十六页，共四十页一.D/A转换器2.主要结构特征和应用的选择 a)数字输入特性 b)模拟输出特性 c)锁存特性和转换控制 d)参考源本讲稿第二十七页，共四十页2.2.3 模拟输出通道组成电路的选用二.反多路开关和采样保持器三.调理电路本讲稿第二十八页，共四十页2.3 开关量输入/输出通道开

7、关量:这种信号只有开和关,或则高电平和低电平两个状态的量就是开关量.2.3.1 开关量输入通道 一.开关量输入通道的结构本讲稿第二十九页，共四十页2.3.1 开关量输入通道二.输入条理 1.小功率输入的调理电路本讲稿第三十页，共四十页2.3.1 开关量输入通道2.大功率输入调理电路本讲稿第三十一页，共四十页2.3.2 开关量的输出通道一.开关量输出通道的结构本讲稿第三十二页，共四十页2.3.2 开关量输出通道二.直流负载驱动电路 1.功率晶体管驱动电路 2.达林顿管驱动电路 3.MOSFET功率场效应管驱动电路.本讲稿第三十三页，共四十页2.2.3 开关量输出三.晶闸管交流负载驱动电路.四.继

8、电器驱动电路.五.固态继电器驱动电路.本讲稿第三十四页，共四十页2.3.3 开关量输入/输出通道举例本讲稿第三十五页，共四十页2.4 单元电路的级联设计2.4.1 电气性能的相互匹配2.4.2 信号耦合和时序配合2.4.3 电平转换接口本讲稿第三十六页，共四十页2.4 单元电路的级联设计2.4.1 电气性能的相互匹配 一.阻抗匹配 二.负载能力匹配 三.电平匹配本讲稿第三十七页，共四十页2.4 单元电路的级联设计一.信号耦合方式 1.直接耦合方式 2.阻容耦合方式 3.变压器耦合方式 4.光电耦合方式二.时序配合本讲稿第三十八页，共四十页2.4 单元电路的级联设计2.4.3 电平转换接口 一.TTL与HTL电平转换接口.二.TTL与ECL电平转换接口.三.TTL与COMS电平转换接口.四.HTL与COMS电平转换接口.五.COMS与运放的接口本讲稿第三十九页，共四十页2.4.3 电平转换接口TTL与COMS电平转换接口本讲稿第四十页，共四十页