自动检测技术第4版赖申江马西秦习题解答教学课件 习题与思考题解答12.doc

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1、习题与思考题解答（第12章）１．对传感器输出的微弱电压信号进行放大时，为什么要采用测量放大器？解：传感器的工作环境往往比较恶劣，在传感器的两个输出端上经常产生较大的干扰信号，有时是完全相同的，完全相同的干扰信号称为共模干扰。虽然运算放大器对直接输入到差动端的共模信号有较强的抑制能力，但对简单的反相输入或同相输入接法，由于电路结构的不对称，抵御共模干扰的能力很差，故不能用在精密测量场合。因此，需要引入另一种形式的放大器，即测量放大器。它广泛用于传感器的信号放大，特别是微弱信号及具有较大共模干扰的场合。测量放大器除了对低电平信号进行线性放大外，还担负着阻抗匹配和抗

2、共模干扰的任务，它具有高共模抑制比、高速度、高精度、宽频带、高稳定性、高输入阻抗、低输出阻抗、低噪声等特点。2．在模拟自动检测系统中为什么要用隔离放大器？变压器式的隔离放大器的结构特点是什么？解：在模拟自动检测系统中，希望在输入通道中把工业现场传感器输出的模拟信号与检测系统的后续电路隔离开来，即无电的联系。这样可以避免工业现场送出的模拟信号带来的共模电压及各种干扰对系统的影响。变压器式的隔离放大器先将现场模拟信号调制成交流信号，通过变压器耦合给解调器，输出的信号再送给后续电路。由于放大器的两个输入端都是浮空的，所以，它能够有效地作为测量放大器，又因采用变压器耦

3、合，所以输入部分和输出部分是隔离的。3．采用４～２０ｍＡ电流信号来传送传感器输出信号有什么优点？解：首先，将传感器输出的电压信号转换成４～２０ｍＡ的电流信号是为了实现信号的远距离传送，同时可以减少干扰的影响和长线电压传输的信号损失。在检测系统需接收电压信号时，可在电流回路串入一个负载电阻获得电压信号。其次，采用４～２０ｍＡ电流信号作为标准信号，还可以实现传送线的断线自检功能。4．在模拟量自动检测系统中常用的线性化处理方法有哪些？解：在模拟量自动检测系统中常用的线性化处理方法是增加非线性补偿环节。非线性补偿环节可以使用硬件电路来实现，最常用的是利用二极管组成非线

4、性电阻网络，配合运算放大器产生折线形式的输入-输出特性曲线。由于折线可以分段逼近任意曲线，从而就可以得到非线性补偿环节所需要的特性曲线。在有微机的智能化检测系统中利用软件功能可方便地实现系统的非线性补偿。这种方法实现线性化的精度高、成本低、通用性强。线性化的软件处理经常采用的有线性插值法、二次曲线插值法、查表法。