測(cè)控電路課后答案張國(guó)雄第四版

1、1第一章第一章緒論緒論11為什么說在現(xiàn)代生產(chǎn)中提高產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率都離不開測(cè)量與控制技為什么說在現(xiàn)代生產(chǎn)中提高產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率都離不開測(cè)量與控制技術(shù)？術(shù)？為了獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品，必須要求機(jī)器按照給定的規(guī)程運(yùn)行。例如，為了加工出所需尺寸、形狀的高精度零件，機(jī)床的刀架與主軸必須精確地按所要求的軌跡作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。為了煉出所需規(guī)格的鋼材，除了嚴(yán)格按配方配料外，還必須嚴(yán)格控制爐溫、送風(fēng)、冶煉時(shí)間等運(yùn)行規(guī)程。為了做到這些，必須對(duì)機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行精

2、確檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)它偏離規(guī)定要求，或有偏離規(guī)定要求的傾向時(shí)，控制它，使它按規(guī)定的要求運(yùn)行。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，除了對(duì)生產(chǎn)過程的檢測(cè)與控制外，還必須對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)。這一方面是為了把好產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)，另一方面也是為了檢測(cè)機(jī)器與生產(chǎn)過程的模型是否準(zhǔn)確，是否在按正確的模型對(duì)機(jī)器與生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，進(jìn)一步完善對(duì)生產(chǎn)過程的控制。生產(chǎn)效率一方面與機(jī)器的運(yùn)行速度有關(guān)，另一方面取決于機(jī)器或生產(chǎn)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。為了使機(jī)器能在高速下可靠運(yùn)行，必須要求機(jī)器本身的質(zhì)量高

3、，其控制系統(tǒng)性能優(yōu)異。要做到這兩點(diǎn)，還是離不開測(cè)量與控制。產(chǎn)品的質(zhì)量離不開測(cè)量與控制，生產(chǎn)自動(dòng)化同樣一點(diǎn)也離不開測(cè)量與控制。特別是當(dāng)今時(shí)代的自動(dòng)化已不是本世紀(jì)初主要靠凸輪、機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的剛性自動(dòng)化，而是以電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的柔性自動(dòng)化、自適應(yīng)控制與智能化。越是柔性的系統(tǒng)就越需要檢測(cè)。沒有檢測(cè)，機(jī)器和生產(chǎn)系統(tǒng)就不可能按正確的規(guī)程自動(dòng)運(yùn)行。自適應(yīng)控制就是要使機(jī)器和系統(tǒng)能自動(dòng)地去適應(yīng)變化了的內(nèi)外部環(huán)境與條件，按最佳的方案運(yùn)行，這里首先需要

4、的是對(duì)外部環(huán)境條件的檢測(cè)，檢測(cè)是控制的基礎(chǔ)。智能化是能在復(fù)雜的、變化的環(huán)境條件下自行決策的自動(dòng)化，決策的基礎(chǔ)是對(duì)內(nèi)部因素和外部環(huán)境條件的掌握，它同樣離不開檢測(cè)。12試從你熟悉的幾個(gè)例子說明測(cè)量與控制技術(shù)在生產(chǎn)、生活與各種工作中的試從你熟悉的幾個(gè)例子說明測(cè)量與控制技術(shù)在生產(chǎn)、生活與各種工作中的廣泛應(yīng)用。廣泛應(yīng)用。為了加工出所需尺寸、形狀的高精度零件，機(jī)床的刀架與主軸必須精確地按所要求的軌跡作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。為了煉出所需規(guī)格的鋼材，除了嚴(yán)格按配方

5、配料外，還必須嚴(yán)格控制爐溫、送風(fēng)、冶煉時(shí)間等運(yùn)行規(guī)程。為了做到這些，必須對(duì)機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行精確檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)它偏離規(guī)定要求，或有偏離規(guī)定要求的傾向時(shí)，控制它，使它按規(guī)定的要求運(yùn)行。計(jì)算機(jī)的發(fā)展首先取決于大規(guī)模集成電路制作的進(jìn)步。在一塊芯片上能集成多少個(gè)元件取決于光刻工藝能制作出多精細(xì)的圖案，而這依賴于光刻的精確重復(fù)定位，依賴于定位系統(tǒng)的精密測(cè)量與控制。航天發(fā)射與飛行，都需要靠精3信號(hào)與數(shù)字式信號(hào)。隨著輸入信號(hào)的不同，測(cè)量電路的組成也不同

6、。圖X11是模擬式測(cè)量電路的基本組成。傳感器包括它的基本轉(zhuǎn)換電路，如電橋，傳感器的輸出已是電量（電壓或電流）。根據(jù)被測(cè)量的不同，可進(jìn)行相應(yīng)的量程切換。傳感器的輸出一般較小，常需要放大。圖中所示各個(gè)組成部分不一定都需要。例如，對(duì)于輸出非調(diào)制信號(hào)的傳感器，就無需用振蕩器向它供電，也不用解調(diào)器。在采用信號(hào)調(diào)制的場(chǎng)合，信號(hào)調(diào)制與解調(diào)用同一振蕩器輸出的信號(hào)作載波信號(hào)或參考信號(hào)。利用信號(hào)分離電路（常為濾波器），將信號(hào)與噪聲分離，將不同成分的信號(hào)分離

7、，取出所需信號(hào)。有的被測(cè)參數(shù)比較復(fù)雜，或者為了控制目的，還需要進(jìn)行運(yùn)算。對(duì)于典型的模擬式電路，無需模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和計(jì)算機(jī)，而直接通過顯示執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出，因此圖中將模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和計(jì)算機(jī)畫在虛線框內(nèi)。越來越多的模擬信號(hào)測(cè)量電路輸出數(shù)字信號(hào)，這時(shí)需要模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。在需要較復(fù)雜的數(shù)字和邏輯運(yùn)算、或較大量的信息存儲(chǔ)情況下，采用計(jì)算機(jī)。增量碼數(shù)字式測(cè)量電路的基本組成見圖X12。一般來說增量碼傳感器輸出的周期信號(hào)也是比較微小的，需要首先將信號(hào)放大。傳感器