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當濾波器幅頻特性滿足設計要求時，為保證輸出信號失真度不超過允許范圍，對其相頻特性∮(w)也應提出一定要求。在濾波器設計中，常用群時延函數d∮(w)/dw*價信號經濾波后相位失真程度。群時延函數d∮(w)/dw越接近常數。

折疊編輯本段選取方式

幾種低通原型濾波器是現代網絡綜合法設計濾波器的基礎，各種低通、高通、帶通、帶阻濾波器大都是根據此特性推導出來的。正因如此，才使得濾波器的設計得以簡化，精度得以提高。

理想的低通濾波器應該能使所有低于截止頻率的信號無損通過，而所有高于截止頻率的信號都應該被無限的衰減，從而在幅頻特性曲線上呈現矩形，故而也稱為矩形濾波器(brick-wallfilter)。遺憾的是，如此理想的特性是無法實現的，所有的設計只不過是力圖逼近矩形濾波器的特性而已。根據所選的逼近函數的不同，可以得到不同的響應。雖然逼近函數多種多樣，但是考慮到實際電路的使用需求，通常會選用"巴特沃斯響應"或"切比雪夫響應"。

"巴特沃斯響應"帶通濾波器具有平坦的響應特性，而"切比雪夫響應"帶通濾波器卻具有更陡的衰減特性。所以具體選用何種特性，需要根據電路或系統的具體要求而定。但是，"切比雪夫響應"濾波器對于元件的變化不敏感，而且兼具良好的選擇性與很好的駐波特性(位于通帶的中部)，所以在一般的應用中，推薦使用"切比雪夫響應"濾波器。

延遲(Td):指信號通過濾波器所需要的時間，數值上為傳輸相位函數對角頻率的導數，即Td=df/dv。

帶內相位線性度:該指標表征濾波器對通帶內傳輸信號引入的相位失真大小。按線性相位響應函數設計的濾波器具有良好的相位線性度。

（1）放大器分離型是將放大器與傳感器分離，并采用集成電路和混合安裝工藝制成，由于傳感器具有超小型和多品種的特點，而放大器的功能較多。因此，該類型采用端子臺連接方式，并可交、直流電源通用。具有接通和斷開延時功能，可設置亮、音動切換開關，能控制6種輸出狀態，兼有接點和電平兩種輸出方式。

（2）放大器內藏型是將放大器與傳感一體化，采用集成電路和表面安裝工藝制成，使用直流電源工作。其響應速度局面（有0.1ms和1ms兩種），能檢測狹小和高速運動的物體。改變電源極性可轉換亮、暗動，并可設置自診斷穩定工作區指示燈。兼有電壓和電流兩種輸出方式，能防止相互干擾，在系統安裝中十分方便。

（3）電源內藏型是將放大器、傳感器與電源裝置一體化，采用集成電路和表面安裝工藝制成。它一般使用交流電源，適用于在生產現場取代接觸式行程開關，可直接用于強電控制電路。也可自行設置自診斷穩定工作區指示燈，輸出備有SSR固態繼電器或繼電器常開、常閉接點，可防止相互干擾，并可緊密安裝在系統中。

3、光電開關工作原理由振蕩回路產生的調制脈沖經反射電路后，由發光管GL輻射出光脈沖。當被測物體進入受光器作用范圍時，被反射回來的光脈沖進入光敏三極管DU。并在接收電路中將光脈沖解調為電脈沖信號，再經放大器放大和同步選通整形，然后用數字積分或RC積分方式排除干擾，后經延時（或不延時）觸發驅動器輸出光電開關控制信號。

光電開關一般都具有良好的回差特性，因而即使被檢測物在小范圍內晃動也不會影響驅動器的輸出狀態，從而可使其保持在穩定工作區。同時，自診斷系統還可以顯示受光狀態和穩定工作區，以隨時監視光電開關的工作。

電子制作中需要用到各種各樣的電容器，它們在電路中分別起著不同的作用。顧名思義，電容器就是“儲存電荷的容器”。盡管電容器品種繁多，但它們的基本結構和原理是相同的。兩片相距很近的金屬中間被某物質（固體、氣體或液體）所隔開，就構成了電容器。兩片金屬稱為極板，中間的物質叫做介質。電容器也分為容量固定的與容量可變的。但常見的是固定容量的電容，多見的是電解電容和瓷片電

濾波器，顧名思義，是對波進行過濾的器件。"波"是一個非常廣濾波器圖片 泛的物理概念，在電子技術領域，"波"被狹義地局限于特指描述各種物理量的取值隨時間起伏變化的過程。該過程通過各類傳感器的作用，被轉換為電壓或電流的時間函數，稱之為各種物理量的時間波形，或者稱之為信號。因為自變量時間'是連續取值的，所以稱之為連續時間信號，又習慣地稱之為模擬信號(Analog Signal)。

隨著數字式電子計算機(一般簡稱計算機)技術的產生和飛速發展，為了便于計算機對信號進行處理，產生了在抽樣定理指導下將連續時間信號變換成離散時間信號的完整的理論和方法。也就是說，可以只用原模擬信號在一系列離散時間坐標點上的樣本值表達原始信號而不丟失任何信息，波、波形、信號這些概念既然表達的是客觀世界中各種物理量的變化，自然就是現代社會賴以生存的各種信息的載體。信息需要傳播，靠的就是波形信號的傳遞。信號在它的產生、轉換、傳輸的每一個環節都可能由于環境和干擾的存在而畸變，甚至是在相當多的情況下，這種畸變還很嚴重，以致于信號及其所攜帶的信息被深深地埋在噪聲當中了。

電磁閥是由電磁線圈和磁芯組成，是包含一個或幾個孔的閥體。當線圈通電或斷電時，磁芯的運轉將導致流體通過閥體或被切斷，以達到改變流體方向的目的。電磁閥的電磁部件由固定鐵芯、動鐵芯、線圈等部件組成;閥體部分由滑閥芯、滑閥套、彈簧底座等組成。電磁線圈被直接安裝在閥體上，閥體被封閉在密封管中，構成一個簡潔、緊湊的組合。我們在生產中常用的電磁閥有二位三通、二位四通、二位五通等。這里先說說二位的含義：對于電磁閥來說就是帶電和失電，對于所控制的閥門來說就是開和關。

電磁閥的故障將直接影響到切換閥和調節閥的動作，常見的故障有電磁閥不動作，應從以下幾方面排查：

1、電磁閥接線頭松動或線頭脫落，電磁閥不得電，可緊固線頭。

2、電磁閥線圈燒壞，可拆下電磁閥的接線，用萬用表測量，如果開路，則電磁閥線圈燒壞。原因有線圈受潮，引起絕緣不好而漏磁，造成線圈內電流過大而燒毀，因此要防止雨水進入電磁閥。此外，彈簧過硬，反作用力過大，線圈匝數太少，吸力不夠也可使得線圈燒毀。緊急處理時，可將線圈上的手動按鈕由正常工作時的“0”位打到“1”位，使得閥打開。

3、電磁閥卡?。弘姶砰y的滑閥套與閥芯的配合間隙很小(小于0.008mm)，一般都是單件裝配，當有機械雜質帶入或潤滑油太少時，很容易卡住。處理方法可用鋼絲從頭部小孔捅入，使其彈回。根本的解決方法是要將電磁閥拆下，取出閥芯及閥芯套，用CCI4清洗，使得閥芯在閥套內動作靈活。拆卸時應注意各部件的裝配順序及外部接線位置，以便重新裝配及接線正確，還要檢查油霧器噴油孔是否堵塞，潤滑油是否足夠。

4、漏氣：漏氣會造成空氣壓力不足，使得強制閥的啟閉困難，原因是密封墊片損壞或滑閥磨損而造成幾個空腔竄氣。在處理切換系統的電磁閥故障時，應選擇適當的時機，等該電磁閥處于失電時進行處理，若在一個切換間隙內處理不完，可將切換系統暫停，從容處理。

中心頻率(Center Frequency):濾波器通帶的頻率f0，一般取f0=(f1+f2)/2，f1、f2為帶通或帶阻濾波器左、右相對下降1dB或3dB邊頻點。窄帶濾波器常以插損小點為中心頻率計算通帶帶寬。

截止頻率(Cutoff Frequency):指低通濾波器的通帶右邊頻點及高通濾波器的通帶左邊頻點。通常以1dB或3dB相對損耗點來標準定義。相對損耗的參考基準為:低通以DC處插損為基準，高通則以未出現寄生阻帶的足夠高通帶頻率處插損為基準。

通帶帶寬(BWxdB):指需要通過的頻譜寬度，BWxdB=(f2-f1)。f1、f2為以中心頻率f0處插入損耗為基準，下降X(dB)處對應的左、右邊頻點。通常用X=3、1、0.5 即BW3dB、BW1dB、BW0.5dB 表征濾波器通帶帶寬參數。分數帶寬(fractional bandwidth)=BW3dB/f0×100[%]，也常用來表征濾波器通帶帶寬。

插入損耗(Insertion Loss):由于濾波器的引入對電路中原有信號帶來的衰耗，以中心或截止頻率處損耗表征，如要求全帶內插損需強調。

紋波(Ripple):指1dB或3dB帶寬(截止頻率)范圍內，插損隨頻率在損耗均值曲線基礎上波動的峰-峰值。

帶內波動(Passband Riplpe):通帶內插入損耗隨頻率的變化量。1dB帶寬內的帶內波動是1dB。

帶內駐波比(VSWR):衡量濾波器通帶內信號是否良好匹配傳輸的一項重要指標。理想匹配VSWR=1:1，失配時VSWR>1。對于一個實際的濾波器而言，滿足VSWR<1.5:1的帶寬一般小于BW3dB，其占BW3dB的比例與濾波器階數和插損相關。

回波損耗(Return Loss):端口信號輸入功率與反射功率之比的分貝(dB)數，也等于|20Log10ρ|，ρ為電壓反射系數。輸入功率被端口全部吸收時回波損耗為無窮大。

阻帶抑制度:衡量濾波器選擇性能好壞的重要指標。該指標越高說明對帶外干擾信號抑制的越好。通常有兩種提法:一種為要求對某一給定帶外頻率fs抑制多少dB，計算方法為fs處衰減量As-IL;另一種為提出表征濾波器幅頻響應與理想矩形接近程度的指標--矩形系數(KxdB>1)，KxdB=BWxdB/BW3dB，(X可為40dB、30dB、20dB等)。濾波器階數越多矩形度越高--即K越接近理想值1，制作難度當然也就越大。

1、特征頻率:

1)通帶截頻fp=wp/(2p)為通帶與過渡帶邊界點的頻率，在該點信號增益下降到一個人為規定的下限;

2)阻帶截頻fr=wr/(2p)為阻帶與過渡帶邊界點的頻率，在該點信號衰耗下降到一人為規定的下限;

3)轉折頻率fc=wc/(2p)為信號功率衰減到1/2(約3dB)時的頻率，在很多情況下，常以fc作為通帶或阻帶截頻;

4)固有頻率f0=w0/(2p)為電路沒有損耗時，濾波器的諧振頻率，復雜電路往往有多個固有頻率。

2、增益與衰耗

濾波器在通帶內的增益并非常數。

1)對低通濾波器通帶增益Kp一般指w=0時的增益;高通指w→∞時的增益;帶通則指中心頻率處的增益;

2)對帶阻濾波器，應給出阻帶衰耗，衰耗定義為增益的倒數;

3)通帶增益變化量△Kp指通帶內各點增益的大變化量，如果△Kp以dB為單位，則指增益dB值的變化量。

3、阻尼系數與品質因數

阻尼系數是表征濾波器對角頻率為w0信號的作用，是濾波器中表示能量衰耗的一項指標。

阻尼系數的倒數稱為品質因數，是*價帶通與帶阻濾波器頻率選擇特性的一個重要指標，Q= w0/△w。式中的△w為帶通或帶阻濾波器的3dB帶寬，w0為中心頻率，在很多情況下中心頻率與固有頻率相等。

4、靈敏度

濾波電路由許多元件構成，每個元件參數值的變化都會影響濾波器的性能。濾波器某一性能指標y對某一元件參數x變化的靈敏度記作Sxy，定義為:Sxy=(dy/y)/(dx/x)。

該靈敏度與測量儀器或電路系統靈敏度不是一個概念，該靈敏度越小，標志著電路容錯能力越強，穩定性也越高。

5、群時延函數

當濾波器幅頻特性滿足設計要求時，為保證輸出信號失真度不超過允許范圍，對其相頻特性∮(w)也應提出一定要求。在濾波器設計中，常用群時延函數d∮(w)/dw*價信號經濾波后相位失真程度。群時延函數d∮(w)/dw越接近常數。

折疊編輯本段選取方式

幾種低通原型濾波器是現代網絡綜合法設計濾波器的基礎，各種低通、高通、帶通、帶阻濾波器大都是根據此特性推導出來的。正因如此，才使得濾波器的設計得以簡化，精度得以提高。

理想的低通濾波器應該能使所有低于截止頻率的信號無損通過，而所有高于截止頻率的信號都應該被無限的衰減，從而在幅頻特性曲線上呈現矩形，故而也稱為矩形濾波器(brick-wallfilter)。遺憾的是，如此理想的特性是無法實現的，所有的設計只不過是力圖逼近矩形濾波器的特性而已。根據所選的逼近函數的不同，可以得到不同的響應。雖然逼近函數多種多樣，但是考慮到實際電路的使用需求，通常會選用"巴特沃斯響應"或"切比雪夫響應"。

"巴特沃斯響應"帶通濾波器具有平坦的響應特性，而"切比雪夫響應"帶通濾波器卻具有更陡的衰減特性。所以具體選用何種特性，需要根據電路或系統的具體要求而定。但是，"切比雪夫響應"濾波器對于元件的變化不敏感，而且兼具良好的選擇性與很好的駐波特性(位于通帶的中部)，所以在一般的應用中，推薦使用"切比雪夫響應"濾波器。

延遲(Td):指信號通過濾波器所需要的時間，數值上為傳輸相位函數對角頻率的導數，即Td=df/dv。

帶內相位線性度:該指標表征濾波器對通帶內傳輸信號引入的相位失真大小。按線性相位響應函數設計的濾波器具有良好的相位線性度。

（1）放大器分離型是將放大器與傳感器分離，并采用集成電路和混合安裝工藝制成，由于傳感器具有超小型和多品種的特點，而放大器的功能較多。因此，該類型采用端子臺連接方式，并可交、直流電源通用。具有接通和斷開延時功能，可設置亮、音動切換開關，能控制6種輸出狀態，兼有接點和電平兩種輸出方式。

（2）放大器內藏型是將放大器與傳感一體化，采用集成電路和表面安裝工藝制成，使用直流電源工作。其響應速度局面（有0.1ms和1ms兩種），能檢測狹小和高速運動的物體。改變電源極性可轉換亮、暗動，并可設置自診斷穩定工作區指示燈。兼有電壓和電流兩種輸出方式，能防止相互干擾，在系統安裝中十分方便。

（3）電源內藏型是將放大器、傳感器與電源裝置一體化，采用集成電路和表面安裝工藝制成。它一般使用交流電源，適用于在生產現場取代接觸式行程開關，可直接用于強電控制電路。也可自行設置自診斷穩定工作區指示燈，輸出備有SSR固態繼電器或繼電器常開、常閉接點，可防止相互干擾，并可緊密安裝在系統中。

3、光電開關工作原理由振蕩回路產生的調制脈沖經反射電路后，由發光管GL輻射出光脈沖。當被測物體進入受光器作用范圍時，被反射回來的光脈沖進入光敏三極管DU。并在接收電路中將光脈沖解調為電脈沖信號，再經放大器放大和同步選通整形，然后用數字積分或RC積分方式排除干擾，后經延時（或不延時）觸發驅動器輸出光電開關控制信號。

光電開關一般都具有良好的回差特性，因而即使被檢測物在小范圍內晃動也不會影響驅動器的輸出狀態，從而可使其保持在穩定工作區。同時，自診斷系統還可以顯示受光狀態和穩定工作區，以隨時監視光電開關的工作。

電子制作中需要用到各種各樣的電容器，它們在電路中分別起著不同的作用。顧名思義，電容器就是“儲存電荷的容器”。盡管電容器品種繁多，但它們的基本結構和原理是相同的。兩片相距很近的金屬中間被某物質（固體、氣體或液體）所隔開，就構成了電容器。兩片金屬稱為極板，中間的物質叫做介質。電容器也分為容量固定的與容量可變的。但常見的是固定容量的電容，多見的是電解電容和瓷片電容。

光電開關是傳感器大家族中的成員，它把發射端和接收端之間光的強弱變化轉化為電流的變化以達到探測目的。由于光電開關輸出回路和輸入回路是電隔離的（即電緣絕），所以它可以在許多場合得到應用。

采用集成電路技術和SMT表面安裝工藝而制造的新一代光電開關器件，具有延時、展寬、外同步、抗相互干擾、可靠性高、工作區域穩定和自診斷等智能化功能。這種新穎的光電開關是一種采用脈沖調制的主動式光電探測系統型電子開關，它所使用的冷光源有紅外光、紅色光、綠色光和藍色光等，可非接觸，無損傷地迅速和控制各種固體、液體、透明體、黑體、柔軟體和煙霧等物質的狀態和動作。接觸式行程開關存在響應速度低、精度差、接觸檢測容易損壞被檢測物及壽命短等缺點，而晶體管接近開關的作用距離短，不能直接檢測非金屬材料。但是，新型光電開關則克服了它們的上述缺點，而且體積小、功能多、壽命長、精度高、響應速度快、檢測距離遠以及抗光、電、磁*力強。

目前，這種新型的光電開關已被用作物位檢測、液位控制、產品計數、寬度判別、速度檢測、定長剪切、孔洞識別、信號延時、自動門傳感、色標檢出、沖床和剪切機以及安全防護等諸多領域。此外，利用紅外線的隱蔽性，還可在銀行、倉庫、商店、辦公室以及其它需要的場合作為防盜警戒之用。

在維修開關電源的時候可以采用降壓檢修法。其方法是：將顯示器的電源插頭接在一個交流調壓器上，再把調壓器的輸出電壓調到100V左右，然后通電檢修，并逐次提高電源電壓來檢修。

故障實例一：開機便燒壞保險，輸出電壓為零。這種情況一般是由于開關管被擊穿，發射極和集電極短路所造成的。此時可先將開關管拆下，測其發射極和集電極對地電阻，如為零或很小，則換掉即可。但也要檢查下其它元器件有無問題后方能開機。

故障實例二：光柵出現“S”形的扭曲。這種問題應重點檢查濾波電路和穩壓電路，一般是因為有一只二極管斷路，由全波整流變成半波整流，這也可能是其濾波電容容量減少所致。

故障實例三：交流220V整流濾波電路出現短路性故障，且開機燒保險。先檢查一下整流二極管有無短路、濾波電容是否嚴重漏電。還可拔去消磁線圈插頭，檢查一下消磁熱敏電阻有無短路性故障，如有應換新。

故障實例四：開機無光柵、無顯示、電源指示燈不亮，但未燒保險。這時應檢查交流互感變壓器是否開路、整流電路的限流電阻有無開路（燒斷）失效，或整流二極管是否斷路。

故障實例五：無光柵、無顯示，且機內發出異常聲響。如發出“吱吱”聲，說明振蕩頻率低，應檢查與振蕩有關的元件，如發出“嗒嗒”聲，說明電源過流保護，應檢查過流保護電路。

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