在工業(yè)生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率是衡量一切生產(chǎn)活動優(yōu)劣的兩項(xiàng)主要指標(biāo)。為了獲得生產(chǎn)的高效率和高質(zhì)量，需要對生產(chǎn)過程進(jìn)行檢測和控制:為保證產(chǎn)品質(zhì)量，必須對企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn):為提高生產(chǎn)率和實(shí)現(xiàn)自動化，還需要對生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測。現(xiàn)代化的高新技術(shù)、尖端技術(shù)，如大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)、航天飛行器的發(fā)射與飛行更離不開精密的測量;人們的現(xiàn)代生活、辦公器械也越來越多地依賴于測量，如家電、汽車、復(fù)印機(jī)等等，都裝有數(shù)最不等的各種變送器.通過測量與控制使其能圓滿地完成預(yù)定的功能。
測控系統(tǒng)一般由變送器、信號調(diào)理電路和執(zhí)行機(jī)械組成:監(jiān)測和信息采集系統(tǒng)一般由變送器，信號調(diào)理電路和顯示或輸出部分組成。不管是何種功能，變送器所獲取的信號均需要經(jīng)過信號調(diào)理電路進(jìn)行處理。信號調(diào)理電路是將信號進(jìn)行變換放大處理后、變成易于后續(xù)處理的較強(qiáng)信號的電路，人們一般稱其為變送器電路。它是將變送器獲取的信號變成為可直接應(yīng)用信號的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
變送器輸出的電信號是微弱的，且與電路之間的連接具有一定的距離。例如，在典型的工業(yè)環(huán)境中，距離可達(dá)3m以上，這時需要用電纜傳送信號。由于變送器存有內(nèi)阻，電纜也有電阻，所以這些電阻和放大電路等產(chǎn)生的噪聲，以及環(huán)境噪聲都會對放大電路造成干擾，而影響其正常工作。
應(yīng)該指出的是，不同的變送器，不同的使用環(huán)境、不同的使用條件和使用目的，對變送器電路的要求也是不同的。但是可以這樣說，變送器電路是一種綜合指標(biāo)很好的高性能放大電路。
在實(shí)際應(yīng)用中，對變送器電路的要求，概括起來應(yīng)具有準(zhǔn)確度(精度)高、反應(yīng)速度快、可調(diào)性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)等特點(diǎn)。
(1)準(zhǔn)確度(精度)變送器電路具有高精度，是實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量被測對象狀態(tài)或參數(shù)的重要基礎(chǔ)。為了實(shí)現(xiàn)高精度，電路應(yīng)具備下列性能:
①低噪聲與高抗干擾能力通常在實(shí)際測量中，在精確測得被測參數(shù)的微小變化時，傳感器輸出信號的變化往往是很微小的。為了保證高的測最精度，必須要求電路具有低噪聲與高抗干擾能力，這里包括選用低噪聲器件，合理安排電路，合理布線與接地，采取適當(dāng)?shù)母綦x與屏蔽等。由于送到電路第一級的信號最小，因此，第一級電路需特別精心安排。要盡量縮短傳感器到第一級電路的連線，前置放大器往往置入傳感器內(nèi)。
另外，采用具有高共模抑制比的電路，對抑制干擾也有重要作用，因?yàn)榇蠖鄶?shù)干擾表現(xiàn)為共模干擾，它同時作用于差動電路的兩個輸入端，因此，采用高共模抑制比差動電路也能有效地抑制干擾。
②低漂移、高穩(wěn)定性因?yàn)榇蠖鄶?shù)電子元器件特性的原因，如放大器的失調(diào)電壓與失調(diào)電流、晶體管與二極管的漏電流，都會受溫度影響而在一定程度上發(fā)生變化，所以電路在工作中總有電流流過，并不可避免地會產(chǎn)生熱量，從而使電路發(fā)生漂移。另外，外界溫度的變化也會引起電路漂移。因此為了減小漂移，首先應(yīng)選擇溫漂小，即對溫度不敏感的元器件，其次應(yīng)盡量減小電路的、特別是關(guān)鍵部分的溫度變化。這里包括減小電路中的電流，讓大功率器件遠(yuǎn)離前級電路，安排好散熱等。
由于電路工作穩(wěn)定是保證電路精度的首要條件，噪聲與干擾會引起電路在短的時段內(nèi)的工作不穩(wěn)定，漂移使電路在1天或若干小時的中等時段內(nèi)輸出發(fā)生變化.所以電路長期工作的不穩(wěn)定，元器件的老化、開關(guān)與接插件的彈性疲勞和氧化引起接觸電阻變化等都是影響電路長期工作穩(wěn)定性的主要原因。
③有合適的通頻帶為使波形不失真要求電路在信號所占有的頻帶內(nèi)，有良好的頻率特性。
④線性線性度是衡量一個儀器或電路精度的又一重要指標(biāo)。從理論上講，儀器或電路也可按非線性指標(biāo)衡最其精度，輸入與輸出間具有非線性關(guān)系并不一定影響精度。但實(shí)際上在大多數(shù)情況下，為使用方便，要求它的輸入與輸出間應(yīng)具有線性關(guān)系。
⑤有合適的輸入與輸出阻抗即使電路完全沒有誤差，若將它用于某一測控系統(tǒng)中，仍然有可能給其系統(tǒng)帶來誤差。例如，若測錄電路的輸入阻抗太低，在接入電路后，就會使變送器的狀態(tài)發(fā)生變化，所以從不影響前級的工作狀態(tài)出發(fā)，要求電路應(yīng)具有高輸入阻抗。不過輸入阻抗越高，輸入噪聲也越大，因此，合理的要求是使電路的輸入阻抗與前級的輸出阻抗相匹配。同樣若電路的輸出阻抗太大，在接入輸入阻抗較低的負(fù)載后，也會使電路輸出下降，所以要求電路的輸出阻抗與后級的輸入阻抗相匹配。
(2)響應(yīng)速度響應(yīng)速度是對變送器電路性能的一項(xiàng)重要要求。實(shí)時動態(tài)檢測己成為測量技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。這就要求變送器電路有良好的頻率特性、較高的響應(yīng)速度。
(3〕可調(diào)整性對于變送器電路來說，用同一電路不但能適應(yīng)不同的同類變送器，即要求電路的錄程或增益可調(diào)，而且要求調(diào)的范圍人、操作方便。同時希望電路有簡單的數(shù)據(jù)處理功能。
(4〕可靠性作為實(shí)用的傳感器電路，它的可靠性必須滿足使用要求.電路可靠性的基礎(chǔ)是元器件的可靠性。在元器件可靠性相同的情況下，電路使用的元器件越多、可靠性就越低，因此，簡化電路結(jié)構(gòu)是提高可靠性的有效辦法。
(5)經(jīng)濟(jì)性具有優(yōu)良的性能、低廉的價格，即高的性價比是大家共同迫求的目標(biāo)。在滿足性能要求的前提下，盡可能地簡化電路，合理設(shè)計電路和選用元器件，以圖獲得好的經(jīng)濟(jì)效果。
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