测控系统设计.工艺与可靠性400问

第1章 测控系统的基础知识与理论
1．什么是测量？ （2）
2．什么是系统误差？ （4）
3．什么是随机误差？ （6）
4．什么是准确度？什么是精确度？准确度与精确度之间的区别是什么？ （7）
5．描述和分析测量精度有哪些术语？ （7）
6．什么是传感器的精度、灵敏度与分辨率？它们有何区别？ （8）
7．什么是测量的不确定度？ （9）
8．什么是随机误差和系统误差？如何抑制它们？ （9）
9．什么是自动控制系统?一个典型的自动控制系统是怎样组成的？ （12）
10．自动控制系统的基本组成如何？它有哪些类型？ （12）
11．自动控制系统的动态指标有哪些？ （15）
12．PID控制原理是什么？ （15）
13．如何整定PID控制器的参数？ （16）
14．增量式光电旋转编码器的工作原理是什么？ （17）
15．什么是信噪比？它的单位dB是什么单位，是大好还是小好？ （19）
16．什么是噪声系数？什么是灵敏度？它们有何关系？ （19）
17．如何测量噪声系数？ （21）
18．如何实现步进电动机的闭环控制？ （24）
19．什么是保持转矩？ （24）
20．什么是共模信号与差模信号？共模干扰是如何产生的？什么是共模抑制比？为什么要
抑制共模信号？ （24）
21．共模抑制比120dB与60dB区别大吗？高共模抑制比在测试仪器中有什么作用？ （25）
第2章 测控系统的传感与执行器件
1．PLC驱动步进电动机有何优势？ （27）
2．VMOS管的基本结构及其耐高压的原因是什么？ （27）
3．步进电动机的外表温度允许达到多少? （27）
4．步进电动机的细分是不是主要为了提高精度？ （27）
5．步进电动机分哪几种? （27）
6．步进电动机驱动电源设计的主要特点是什么？ （27）
7．达林顿管的典型应用电路如何？ （28）
8．单片机驱动机器人小车运动部分的复合三极管功率驱动电路如何选择？ （28）
9．单向晶闸管的导通条件是什么？双向晶闸管与单向晶闸管的主要区别是什么？ （29）
10．如何用单片机的端口驱动蜂鸣器？ （29）
11．电磁继电器的工作原理和特性是什么？ （30）
12．电力晶体管GTR有何特点？ （30）
13．功率开关驱动电路中常接有续流二极管，其作用是什么？ （30）
14．电路保护经常用什么器件，怎样初选？ （30）
15．如何简单地测试继电器？ （30）
16．如何简单地测试单向可控硅？ （31）
17．固态继电器的基本结构是怎样的？ （31）
18．如何简易地实现低压小功率直流电动机调速器？ （31）
19．晶体管功率驱动电路中与负载并联的二极管起什么作用? （32）
20．晶闸管导通和关断的条件是什么？ （32）
21．什么是晶闸管的开关特性？ （32）
22．晶闸管选用时应考虑的因素有哪些？ （32）
23．可控硅交流调压器是如何工作的？ （32）
24．如何检测可控硅？ （33）
25．如何克服两相混合式步进电动机在低速运转时的振动和噪声? （33）
26．如何确定步进电动机驱动器的直流供电电源? （34）
27．什么是GTR？它有何特点？ （34）
28．什么是步进电动机？步进电动机的精度为多少，是否有累积误差? （34）
29．什么是电容器的浪涌电压保护？如何选择电容器类型？ （34）
30．什么是功率放大电路？什么是推挽式功率放大电路？ （34）
31．使用固态继电器时的注意事项有哪些？ （35）
32．继电器和模拟开关的不同之处是什么？ （35）
33．为什么步进电动机低速时可以正常运转，但若高于一定速度就无法启动，并伴有
啸叫声? （35）
34．已知某直流电磁阀的驱动电流为6A，用2mA的标准TTL电平实施控制，如何
设计合适的驱动电路？ （35）
35．用于功率驱动的功率场效应晶体管有什么特点？ （36）
36．与BJT相比，VMOS管突出的优点是什么？ （36）
37．在选择功率BJT的参数时应满足哪些条件？ （36）
38．对功率集成电路要注意什么？ （36）
39．什么是负载开关，为什么需要负载开关？ （36）
40．FinFET对动态功耗有何影响？ （40）
41．什么是大功率快速软恢复二极管及其模块？它有什么特性及应用？ （42）
42．什么是功率MOSFET？其工作原理如何，如何驱动功率场效应晶体管MOSFET？ （44）
43．什么是MOSFET？其驱动电路原理怎样？如何应用MOSFET？ （52）
44．半桥拓扑结构高端MOSFET驱动方案选择变压器还是硅芯片？ （57）
45．高压大电流达林顿晶体管阵列系列性能如何？有何应用？ （61）
46．伺服电动机做负载有何优势？ （65）
47．如何实现电动机与驱动器的同步测量？ （67）
48．如何选择电动机测试时的负载制动器？ （69）
49．为什么手机镜头的闭环式电动机内部构造能提高对焦精度与速度？ （71）
50．什么是闭环式电动机镜头？它有何特点，又是如何影响对焦速度和成像质量的？ （72）
51．如何解决电动机控制器引起的电动机效率和温升问题？ （73）
52．如何考量电动机对频繁启动、制动的适应能力？ （74）
53．优化电动机控制中IGBT直通电流的关键步骤是什么？ （74）
54．采用PLC技术的电动机基本控制电路是怎样工作的？ （77）
第3章 测控系统的系统设计与应用系统
1．A/D转换器与系统连接时应考虑哪些问题？ （81）
2．AC/DC电源加接保险管时应如何选择？ （81）
3．零线与地线的区别是什么？ （81）
4．SoC系统的功耗包括哪些？ （81）
5．测控仪器电路产生“振荡”的原因、查找的方法及修正方法是什么? （82）
6．常用的相位补偿技术消振方法有哪些？ （82）
7．从反馈的效果来看，为什么说串联负反馈电路中信号源内阻Rs越小越好，而在
并联负反馈电路中Rs越大越有利？ （82）
8．当电路出现稳定性问题时应如何排查故障? （82）
9．地线如何设计？ （83）
10．电路板上电后芯片过热怎么解决？ （83）
11．电路加上电源（如5V）后，电源电压很快被拉低，可能的原因是什么？ （83）
12．电路设计中地线有什么要求？ （83）
13．电路设计中应该如何处理减小噪声的问题？ （83）
14．电路中常会出现故障，一旦出现应如何着手解决？ （83）
15．对稳定性而言，线路布局和旁路应注意哪些问题？ （84）
16．对于220V供电的系统，是不是就不用在乎功耗问题？ （85）
17．多级放大电路的级间耦合方式及其特点如何？ （85）
18．多级放大器的总噪声系数主要取决于哪一级放大？ （85）
19．反馈校正的原理及特点是什么？ （85）
20．放大电路的级数与通频带有何关系？ （85）
21．干扰严重时，放大和滤波的顺序如何？ （85）
22．如何利用万用表检测较为复杂的集成电路故障？ （85）
23．如何进行过电压保护？ （86）
24．多个器件应该如何接地？ （86）
25．如何设计数字信号光电隔离器驱动电路？ （86）
26．何谓接地技术？接地的两个基本要求是什么？ （87）
27．级联放大器的噪声特点是什么? （87）
28．集成电路有何检测和使用常识？ （87）
29．如何检测集成电路？ （88）
30．运放在接好外电路并接通电源后，若出现漂移现象，原因是什么？ （89）
31．减少噪声的措施有哪些？ （89）
32．什么是去耦电容？ （90）
33．去耦电容的功能与旁路电路有什么区别，实际电路中如何选择？ （90）
34．如何配置去耦电容？ （90）
35．经常看到时钟线/数据线/地址线上串联一个小电阻，它有什么作用？ （90）
36．静电屏蔽的原理是什么?如何选择静电屏蔽材料？ （91）
37．两个芯片的引脚之间加上一片电阻是为什么?这个电阻有什么作用? （91）
38．某温度控制装置要求温度上升速度为5℃/min，温度控制误差＜0.5℃，该电路的
A/D转换器是否可以采用14433组件？ （91）
39．哪些模拟电路实现了可编程？ （91）
40．排除故障的常用方法哪有几种？它们是怎样进行的？ （91）
41．片上系统设计应该考虑什么问题？ （92）
42．确定电路各个组成部分的具体设计要求时应注意什么？ （92）
43．如果数据采集单元工作的电磁环境很恶劣，如何避免频率混叠现象？ （92）
44．如何避免或减少电路发生振荡？ （92）
45．如何处理ADC中的模拟地和数字地的引脚？ （92）
46．如何防止集成运放通过电源内阻造成低频振荡或高频振荡？ （93）
47．如何分配系统的增益？ （93）
48．如何减少测量系统的噪声？ （94）
49．如何检查和消除自激振荡？ （94）
50．如何将多个单级放大电路连接成多级放大电路？ （94）
51．如何降低SoC系统的功耗？ （94）
52．如何区分示波器模拟带宽和数字实时带宽？ （95）
53．如何确定DSP系统的运算量以选择DSP芯片？ （95）
54．如何用ROM实现组合逻辑电路？ （96）
55．若干PCB组成系统，各板之间的地线应如何连接？ （96）
56．设计电路时电源、地线如何处理？ （96）
57．在设计现代测控电路过程中有哪些注意的问题？ （96）
58．生物医学信号的检测受到的限制因素有哪些？ （96）
59．什么叫耦合？什么叫退耦？ （97）
60．什么是测控系统?广义的测控系统包括什么?测控系统应用于哪些方面？ （97）
61．测量放大电路的基本要求是什么？ （97）
62．什么是隔离放大电路？它应用于何种场合？ （97）
63．什么是交流放大器？电路中为什么要采用多级交流放大器？ （97）
64．什么是静态调零和动态调零？ （98）
65．什么是连续信号控制电路？ （98）
66．什么是自激振荡？为什么放大电路以三级*为常见？ （98）
67．什么是自上而下的设计方法？ （98）
68．有哪些减小电路温漂的方法？ （98）
69．为了得到干净的电源，去耦电容是不是越多越好？ （99）
70．为什么检测微弱信号的多级放大器中，前置放大器应选用低噪声晶体管、金属膜
电阻等，而在末级放大器中可采用价廉的碳质电阻？ （99）
71．为什么经常采用层次式电7