《测控仪器设计(第2版)》课后习题答案_浦昭邦_王宝光(16)

上述的测量电路、控制电路和中央处理系统在硬件形式上均为电路系统，因此电源是必不可缺的重要环节。电源的主要作用包括：①为整个电路系统各单元提供必要的能量，②为各个电路单元提供电平基准，③为测量信号和控制信号提供参考电平等等。

5. 软件系统

在基于计算机或各种微处理器构建的中央处理系统中，必须配以软件系统才能正常工作，否则系统将成为“裸机”。

软件系统对于完成各种信息处理、提高系统的自动化和智能化水平、提升系统性能和可靠性、共享测量数据以及系统之间互相通讯和联络等具有直接的作用，同时它也是提高测控仪器附加值的重要手段之一。

信噪比：衡量系统抗干扰能力的技术指标，以有用信号强度与噪音信号强度之间的比率来表示，称其为信号噪声比，简称信噪比（Signal/Noise），通常以S/N表示，单位为分贝（dB）

分辨力：对于数字式仪器分辨力是指仪器显示的最末一位数字间隔代表的被测量值。对模拟式仪器，分辨力就是分度值。

线性度：测控系统的实际静态特性输出是一条曲线而并非是一条直线。

灵敏度：在稳态工作情况下输出量变化△ y 对输入量变化△ x 的比值。它是输出－输入特性曲线的斜率。 量化误差：当输入量的变化小于数字电路的一个最小数字所对应的被测量值时，数字系统将没有变化，这一误差称为量化误差。

稳定性（漂移）一般分为时间稳定性（时间漂移）和温度稳定性（温度漂移）两种。时间稳定性是指测控系统在不同时间段内特性的稳定程度。

频率特性：在动态测试情况下，输出信号幅度和相位随输入信号的频率变化而变化的特性，即幅频和相频特性。

输入与输出阻抗

对于模拟式控制电路，抗干扰能力差将导致控制准确性的降低；而对于数字式控制电路，抗干扰能力低将有可能产生误动作，从而带来破坏性的后果。

其影响包括：①非线性的标尺和刻度盘难于制作；②在系统换档时需要重新标定；③测试数据记录容易失真；④当进行模/数、数/模转换时不易保证精度；⑤当进行反馈控制时，控制方法和算法不易实现等。提高灵敏度，可以提高信噪比和分辨力，从而得到较高的测量精度。但灵敏度愈高，测量范围愈窄，稳定性也往往愈差。

选用不同的传感器、电子元器件以及电路原理，可对信噪比有较大的改进①选择适当的测量电路形式，选取合适的测量段，可以显著减小非线性误差。②可以通过适当设计或增加补偿和校正环节，降低非线性误差。灵敏度与系统的量程及分辨力是相互关联的指标，需要统筹考虑

对于输出模拟信号的传感器而言（如图5-2所示），放大电路和滤波电路一般是必需的。 对于需要交流激励信号的传感器而言，还需振荡器和调制解调器。很多测控场合还需运算电路，来实现一些简单的运算和数据处理任务。对于采用计算机和微处理器的场合，常常还需模数转换电路。

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