测控电路及应用PDF电子书下载

第1章 测控电路概述 1

1.1 测控电路的类型与组成 1

1.1.1 测量电路的基本组成 2

1.1.2 控制电路的基本组成 3

1.2 测控电路的功能与要求 4

1.3 测控电路的设计 6

1.4 测控电路中的噪声及干扰 7

1.4.1 干扰及其抑制 8

1.4.2 电路噪声 10

1.5 测控电路的发展趋势 12

思考题与习题 13

第2章 传感器与接口电路 14

2.1 概述 14

2.1.1 传感器 14

2.1.2 传感器的组成 15

2.1.3 传感器的作用与地位 15

2.1.4 传感器的分类与选用 16

2.2 热电阻的接口电路 18

2.2.1 热电阻 18

2.2.2 接口电路 19

2.3 电容式传感器的接口电路 19

2.3.1 电容式传感器的原理及结构形式 19

2.3.2 电容式传感器的主要特性 20

2.3.3 电容式传感器的测量电路 20

2.4 电涡流式传感器的接口电路 23

2.5 电位器式传感器的接口电路 25

2.5.1 电位器式传感器 25

2.5.2 电位器式传感器的驱动电路 27

2.6 差分变压器式传感器 30

2.7 压阻式传感器的接口电路 33

2.7.1 基本工作原理 33

2.7.2 压阻式压力传感器 34

2.7.3 压阻式传感器输出信号调理 35

2.8 压电式传感器的接口电路 37

2.8.1 压电效应简介 37

2.8.2 压电材料及其主要特性 37

2.8.3 等效电路与测量电路 39

2.9 光电式传感器 41

2.9.1 光电效应 41

2.9.2 常见光电器件 41

思考题与习题 44

第3章 信号放大电路 45

3.1 集成运算放大器基础 45

3.2 反相运算放大器 48

3.3 同相运算放大器 49

3.4 基本差动放大器 51

3.5 电荷放大器 52

3.6 仪用放大器 54

3.7 隔离放大器 58

3.8 程控增益放大器 62

思考题与习题 65

第4章 信号滤波 66

4.1 滤波器概述 66

4.1.1 滤波器的分类 67

4.1.2 滤波器的主要特性指标 68

4.1.3 滤波器的传递函数与频率特性 69

4.2 滤波器特性的逼近 72

4.2.1 巴特沃斯逼近 72

4.2.2 切比雪夫逼近 73

4.2.3 贝塞尔逼近 74

4.3 RC滤波电路 75

4.3.1 一阶滤波电路 75

4.3.2 压控电压源型滤波电路 76

4.3.3 无限增益多路反馈型电路 78

4.3.4 双二阶环电路 79

4.4 有源滤波器设计 82

4.4.1 有源滤波器设计步骤 82

4.4.2 滤波器辅助设计软件 85

4.5 数字滤波器 95

4.5.1 数字系统的数学描述 95

4.5.2 数字滤波原理简介 96

4.5.3 数字滤波器的实现 99

思考题与习题 100

第5章 信号运算电路 103

5.1 概述 103

5.2 加减法运算电路 103

5.2.1 同相加法运算电路 104

5.2.2 反相加法运算电路 104

5.2.3 减法运算电路 105

5.3 对数与指数运算电路 105

5.3.1 对数运算电路 105

5.3.2 指数运算电路 107

5.4 乘除与乘方、开方运算电路 108

5.4.1 模拟乘法器组成的运算电路 108

5.4.2 基于对数/指数运算的乘法/除法运算电路 109

5.4.3 乘方、开方运算电路 111

5.5 微分与积分运算电路 112

5.5.1 常用积分运算电路 112

5.5.2 常用微分运算电路 113

5.5.3 PID运算电路 114

5.6 特征值运算电路 117

5.6.1 绝对值运算电路 117

5.6.2 峰值检测电路 117

思考题与习题 118

第6章 信号转换电路 119

6.1 采样/保持（S/H）电路 119

6.2 电压/电流变换电路 121

6.3 电压/频率变换电路 122

6.4 电压比较电路 124

6.4.1 过零比较电路和单阈值电压比较电路 125

6.4.2 滞回比较电路 127

6.4.3 窗口比较电路 129

6.5 模拟数字转换电路 130

6.5.1 概述 130

6.5.2 模数转换器（ADC） 130

6.5.3 数模转换器（DAC） 133

思考题与习题 135

第7章 信号调制与解调电路 138

7.1 调制与解调的作用与类型 139

7.2 调幅式测量电路 139

7.2.1 调幅原理与方法 139

7.2.2 包络检波电路 143

7.2.3 相敏检波电路 147

7.3 调频式测量电路 158

7.3.1 调频原理与方法 158

7.3.2 鉴频电路 161

7.4 调相式测量电路 163

7.4.1 调相原理与方法 163

7.4.2 鉴相电路 166

7.5 脉冲调制式测量电路 170

7.5.1 脉冲调制原理与方法 170

7.5.2 脉冲调制信号的解调 172

7.5.3 脉冲调制测量电路应用举例 172

7.6 集成锁相电路 173

7.6.1 锁相环路基本工作原理 173

7.6.2 锁相环路的相位模型及性能分析 173

7.6.3 集成锁相环路 174

思考题与习题 175

第8章 控制输出电路 176

8.1 功率开关驱动电路 176

8.2 继电器 182

8.3 直流电机驱动电路 187

8.4 步进电机驱动电路 190

思考题与习题 198

第9章 测控电路设计实例 199

9.1 电流输出型温度传感器AD590的测量电路 199

9.1.1 AD590的功能与特性 199

9.1.2 AD590的工作原理 200

9.1.3 AD590的常见测量电路 202

9.1.4 AD590的应用实例 203

9.2 高精度铂电阻测温电路 205

9.2.1 铂电阻传感原理 205

9.2.2 铂电阻的接线方式 205

9.2.3 高精度铂电阻测温实例 207

9.3 超声测距应用电路 210

9.4 湿度测量电路 212

9.5 微振动测量电路 213

9.6 光电感烟火灾探测器测量电路 215

9.6.1 光电感烟火灾探测器的工作原理 215

9.6.2 光电感烟火灾探测器的调理电路设计 216

思考题与习题 219

参考文献 220