• 積分器

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    簡介

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    測量和控制應用中的積分器是一種元件,其輸出信號是其輸入信號的時間積分。它在定義的時間內累積輸入量以產生具有代表性的輸出。集成是許多工程和科學應用的重要組成部分。機械積分器是最古老的應用,并且仍然用于水流量或電力的計量。電子模擬積分器是模擬計算機電荷放大器的基礎。集成也由數字計算算法執行。

    在信號處理電路中

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    另請參閱運算放大器應用中的積分器電子積分器是一階低通濾波器的一種形式,可以在連續時間(模擬)域中執行或在離散時間(數字)域中近似(模擬)。積分器將具有低通濾波效果,但是當給定一個偏移量時,它會累積一個值來構建它,直到它達到系統的極限或溢出。電壓積分器是一種對電壓進行時間積分,從而測量總伏秒積的電子設備。電流積分器是一種對電流進行時間積分,從而測量總電荷的電子設備。電荷放大器是電流積分器的一個例子。電流積分器還用于測量殘余氣體分析儀法拉第杯上的電荷,以測量真空中氣體的分壓。電流積分的另一個應用是在離子束沉積中,其中測得的電荷直接對應于沉積在基板上的離子數量,假設離子的電荷狀態已知。兩條載流電導線必須連接到離子源和基底,閉合部分由離子束提供的電路。

    在軟件中

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    機械集成商

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    機械積分器是機械微分分析儀的關鍵元件,用于解決實際的物理問題。機械集成機制也用于控制系統,例如調節工業過程中的流量或溫度。諸如球盤積分器之類的機制既用于微分分析儀的計算,也用作諸如艦炮導向器、流量累加器等儀器的組件。面積計是一種機械設備,用于計算以圖形形式給出的曲線的定積分,或更一般地計算閉合曲線的面積。積分圖用于繪制以圖形形式給出的函數的不定積分。

    理想積分器的缺點

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    • 帶寬非常小,僅用于小范圍的輸入頻率。
    • 對于直流輸入(f=0),電容的電抗Xc是無限大的。因為這個運算放大器進入開環配置。在開環配置中,增益是無限的,因此小的輸入失調電壓也會被放大并在輸出端顯示為誤差。這稱為誤觸發,必須避免。由于所有這些限制,需要修改理想的積分器。一些額外的組件與理想的積分器電路一起使用,以減少實際中誤差電壓的影響。這個修改后的積分器被稱為實用積分器。

    實用積分器(有損積分器)

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    可以限制積分器在低頻時的增益以避免飽和問題,因此為避免運算放大器飽和,反饋電容器電阻器Rf旁路。Rf和C的并聯組合表現得像一個耗散功率的實際電容器,這與理想電容器不同。因此,該電路也稱為有損積分器。電阻器Rf將低頻增益限制為(-Rf/R),通常為[Rf=10*R1],從而提供DC穩定性。

    積分器

    應用

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    • 運算放大器積分放大器用于在模擬計算機中執行微積分運算。
    • 集成電路最常用于模數轉換器、斜坡發生器以及波形整形應用。
    • 另一個應用是集成表示水流量的信號,生成表示已通過流量計的總水量的信號。積分器的這種應用有時在工業儀器行業中稱為累加器。

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    詞條目錄
    1. 簡介
    2. 在信號處理電路中
    3. 在軟件中
    4. 機械集成商
    5. 理想積分器的缺點
    6. 實用積分器(有損積分器)
    7. 應用

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