5.1 传感器信号的预处理（同步练习）-高一《传感器及应用》同步精品课堂（高教版—第2版）

任务5.1 传感器信号的预处理 同步练习 一、填空题：（请将正确答案填写在横线上） 1、 在机电一体化产品中，对被测量的控制和信息处理多数采用 来实现，因此传感器的检测信号一般需要被采集到计算机中作进一步处理，以便获得所需要的控制和显示信息。 2、数据采集系统常由包括 等在内的信号调理电路、多路模拟开关、采样/保 持电路、A/D 转换器以及接口控制逻辑电路所组成。 3、传感器输出的模拟信号往往因其幅值较小，可能含有不需要的高频分量或其阻抗不能与后 续电路匹配等原因，不能直接送给A/D转换器转换成数字量，需对这个信号进行必要的处理， 这些处理电路就叫 。 4、由于 A/D 转换器所给出的数字信号无论在逻辑电平还是时序要求、驱动能力等方面与计 算机总线要求的信号可能会有差别，因此把A/D 转换器的输出直接送至计算机的总线上往往 是不行的，必须在两者之间加入接口电路以 匹配。 5、 一 个具体的数据采集系统的构成是依据 而定的，力求得到既能满足系统的性能要求又最为经济。 二、简答题： 1、简述数据采集系统的组成。 2简述传感器输出信号的特点。 3、简述常用的传感器信号预处理方法。 4、简述接口电路及控制逻辑。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 任务5.1 传感器信号的预处理 同步练习答案及解析 一、填空题：（请将正确答案填写在横线上） 1、 在机电一体化产品中，对被测量的控制和信息处理多数采用 来实现，因此传感器的检测信号一般需要被采集到计算机中作进一步处理，以便获得所需要的控制和显示信息。 【答案】计算机 2、数据采集系统常由包括 等在内的信号调理电路、多路模拟开关、采样/保 持电路、A/D 转换器以及接口控制逻辑电路所组成。 【答案】放大器、滤波器 3、传感器输出的模拟信号往往因其幅值较小，可能含有不需要的高频分量或其阻抗不能与后 续电路匹配等原因，不能直接送给A/D转换器转换成数字量，需对这个信号进行必要的处理， 这些处理电路就叫 。 【答案】信号调理电路 4、由于 A/D 转换器所给出的数字信号无论在逻辑电平还是时序要求、驱动能力等方面与计 算机总线要求的信号可能会有差别，因此把A/D 转换器的输出直接送至计算机的总线上往往 是不行的，必须在两者之间加入接口电路以 匹配。 【答案】实行电路参数 5、 一 个具体的数据采集系统的构成是依据 而定的，力求得到既能满足系统的性能要求又最为经济。 【答案】所测信号的特性 二、简答题： 1、简述数据采集系统的组成。 【答案】数据采集系统常由包括放大器、滤波器等在内的信号调理电路、多路模拟开关、采样/保 持电路、A/D 转换器以及接口控制逻辑电路所组成。 2简述传感器输出信号的特点。 【答案】① 由于传感器种类繁多，传感器的输出形式也是各式各样的，有开关型信号、模拟型信 号(有电压型、电流型和阻抗型等)、数字型信号等。 ② 传感器的输出信号一般比较微弱，有的传感器输出电压仅有0.1μV。 ③ 传感器的输出阻抗都比较高，这样传感器信号输入到测量转换电路时会产生较大的信 号衰减。 ④ 传感器的动态范围很宽。 ⑤ 传感器的输出与输入之间的关系有时不是线性关系。 ⑥ 传感器的输出量受温度的影响。 3、简述常用的传感器信号预处理方法。 【答案】(1)阻抗变换电路 在传感器输出为高阻抗的情况下，变换为低阻抗，以便于检测电路 准确地拾取传感器的输出信号。 (2)放大电路 将传感器输出的微弱信号放大。 (3)电流电压转换电路 将传感器的电流输出转换成电压值。 (4)频率电压转换电路 把传感器输出的频率信号转换为电流或电压值。 (5)电桥电路 把传感器的电阻、电感和电容值转换为电流或电压值。 (6)电荷放大器 将电场型传感器输出产生的电荷量转换为电压值。 (7)交-直流转换电路 在传感器为交流输出的情况下转换为直流输出。 (8)滤波电路 通过低通及带通滤波器消除传感器的噪声成分。 (9)线性化电路 传感器的特性是非线性时进行非线性校正。 (10)对数压缩电路 当传感器输出信号的动态范围较宽时用对数电路进行压缩。 4、简述接口电路及控制逻辑。 【答案】由于 A/D 转换器所给出的数字信号无论在逻辑电平还是时序要求、驱动能力等方面与计 算机总线要求的信号可能会有差别，因此把A/D 转换器的输出直接送至计算机的总线上往往 是不行