传感与检测技术课件：ch22-测量信号调理-之12.ppt

【传感与检测技术】是电子测量领域的重要组成部分，主要涉及如何通过传感器获取物理量，并将这些信号转换为可处理的电信号。在【ch22-测量信号调理-之12.ppt】中，主要讨论了测量信号调理的原理和应用，特别是信号放大电路的相关知识。 信号调理电路在测量系统中扮演着关键角色，它的目标是确保从传感器获取的微弱信号能够被准确无失真地传输、显示和处理。调理电路通常包括放大、电平调整、阻抗匹配、滤波以及调制与解调等步骤，以适应不同的数据域转换需求。 在测量信号分类中，有模拟量和数字量两种。模拟信号调理较为复杂，通常需要经过放大电路进行处理。模拟量的信号调理过程可能包括电压放大、电流放大或电荷放大等，以转化为标准的电压或电流信号，如1~5V或4~20mA，便于后续分析和记录。 信号放大电路是调理过程的核心部分，主要有以下几种类型： 1. **比例放大器**：分为反相和同相两种。反相放大器的输出信号与输入信号相位相反，增益可通过调整电阻来设定，其输入阻抗较低，但稳定性较好。同相放大器则保持输入信号相位不变，输入阻抗较高，常用于阻抗匹配，但易受干扰。 2. **差动放大器**：可以同时处理两个输入信号，放大它们之间的差模成分，而抑制共模成分，提高共模抑制比，降低温度漂移，适用于需要高共模抑制的场景。 3. **高输入阻抗放大电路**：对于输出阻抗高的传感器，如电容式或压电式传感器，需要使用高输入阻抗放大电路来减少信号损失。这可以通过集成运放或者自举电路来实现，自举电路利用反馈机制提高输入阻抗。 在设计和应用这些放大电路时，需要考虑多个因素，如输入阻抗匹配、放大倍数稳定性、噪声水平、失调电压和电流、带宽、共模抑制比等，以确保测量的精确性和可靠性。在实际操作中，还会结合不同类型的放大电路，根据具体传感器的特性和测量需求进行组合使用，以达到最佳的信号调理效果。