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積分器

積分器是一種元件,其輸出信號為輸入信號對時間的積分,積分器可以視為是計數器的連續版本,可以將輸入累計後再輸出。

積分器是許多工程科技應用中重要的一部份。像機械積分器可以用來量測水流或是電能,類比電子積分器是類比電腦的基礎。

信號處理電路中的積分器

 
用運算放大器實現的積分器

電子式的積分器是一階的低通濾波器,可以以類比電路實現,也可以用離散電路實現。積分器有低通濾波的效果,但若是有不為零的偏壓,積分器的輸出會持續上昇或是下降,一直到輸出達到系統限制為止。

電壓積分器是將電壓對時間積分的電子設備,最後再量測累計的電壓-秒。

電流積分器是將電流對時間積分的電子設備,最後再量測累計的庫侖电荷放大器英语charge amplifier就是一種電流積分器,電流積分器也用來量測余气分析仪英语residual gas analyzer法拉第杯的電荷,以量測真空中氣體的分壓。另一個電流積分器的應用是在離子束淀積英语ion beam deposition,若已知離子的電荷,則其中量測到的電荷直接對應淀积到基板上的電荷數。傳導電流的電極須連接到離子源及基板上,配合離子束可以形成封閉電路。

軟體中的積分器

積分器也可以是軟體中的一部份。

在一些計算物理電腦模擬軟體中,像是數值天氣預報分子動力學飛行模擬器油層模擬法英语reservoir simulation隔音屏障設計、建筑声学电子电路仿真等應用中,積分器是可以用離散步驟計算積分的數值方法

機械積分器

機械積分器是機械式微分分析器英语differential analyser的關鍵元件,微分分析器可以用來解決實際的物理問題。機械積分機構也用在像調整溫度或流量的控制系統中。

控制器中積分器的問題

有積分器的控制器可能會有積分飽和(Integral windup或integrator windup)的問題,是指誤差有大幅變化(例如大幅增加),積分器因為誤差的大幅增加有很大的累計量,但因為內部限制而造成過沖,而且當誤差消除後,其過沖仍維持一段時間之後才恢復正常的情形。

控制器的積分項也會有一些不想要的效應。不同的應用可能會需要積分器不同的特性。例如以方位為基礎,考慮目標以及實際方位誤差的導引系統,積分項可以在有偏差時修正方位,並且恢復航向到理想值。汽車的巡航定速控制不會試圖平衡速度的誤差。若車輛之前的的速度偏低,不會需要車輛之後以偏高的速度來平衡之前偏低的速度。在後面這個例子裡,比較理想的是在速度誤差為零或速度誤差由正變負(或由負變正時)就清除積分器。有一個簡單且有強健性的方式可以判斷誤差變號或是否有變零,是將目前的誤差乘以之前的誤差(若有微分項時,應該就可以得到上次的誤差),若乘積為零或是負值,表示需要清除積分器。

相關條目

  • 微分器英语Differentiator
  • 數字微分分析器英语Digital differential analyzer
  • 分數階積分器英语Fractional-order integrator
  • 積分式類比數位轉換器英语Integrating ADC
  • 低通濾波器
  • 運算放大器
  • 信號處理
  • 積分飽和

外部連結

延伸閱讀

  • Keng C. Wu. . Springer. 2002: 85–87 [2015-10-30]. ISBN 1-4020-7261-9. ISBN13: 978-1-4020-7261-1. (原始内容存档于2014-07-04). 

積分器, 此條目已列出參考文獻, 但因為沒有文內引註而使來源仍然不明, 2015年10月30日, 请加上合适的文內引註来改善这篇条目, 是一種元件, 其輸出信號為輸入信號對時間的積分, 可以視為是計數器的連續版本, 可以將輸入累計後再輸出, 是許多工程及科技應用中重要的一部份, 像機械可以用來量測水流或是電能, 類比電子是類比電腦的基礎, 目录, 信號處理電路中的, 軟體中的, 機械, 控制器中的問題, 相關條目, 外部連結, 延伸閱讀信號處理電路中的, 编辑, 用運算放大器實現的, 電子式的是一階的低通濾波器, . 此條目已列出參考文獻 但因為沒有文內引註而使來源仍然不明 2015年10月30日 请加上合适的文內引註来改善这篇条目 積分器是一種元件 其輸出信號為輸入信號對時間的積分 積分器可以視為是計數器的連續版本 可以將輸入累計後再輸出 積分器是許多工程及科技應用中重要的一部份 像機械積分器可以用來量測水流或是電能 類比電子積分器是類比電腦的基礎 目录 1 信號處理電路中的積分器 2 軟體中的積分器 3 機械積分器 4 控制器中積分器的問題 5 相關條目 6 外部連結 7 延伸閱讀信號處理電路中的積分器 编辑 用運算放大器實現的積分器 電子式的積分器是一階的低通濾波器 可以以類比電路實現 也可以用離散電路實現 積分器有低通濾波的效果 但若是有不為零的偏壓 積分器的輸出會持續上昇或是下降 一直到輸出達到系統限制為止 電壓積分器是將電壓對時間積分的電子設備 最後再量測累計的電壓 秒 電流積分器是將電流對時間積分的電子設備 最後再量測累計的庫侖 电荷放大器 英语 charge amplifier 就是一種電流積分器 電流積分器也用來量測余气分析仪 英语 residual gas analyzer 上法拉第杯的電荷 以量測真空中氣體的分壓 另一個電流積分器的應用是在離子束淀積 英语 ion beam deposition 若已知離子的電荷 則其中量測到的電荷直接對應淀积到基板上的電荷數 傳導電流的電極須連接到離子源及基板上 配合離子束可以形成封閉電路 軟體中的積分器 编辑主条目 數值積分 積分器也可以是軟體中的一部份 在一些計算物理的電腦模擬軟體中 像是數值天氣預報 分子動力學 飛行模擬器 油層模擬法 英语 reservoir simulation 隔音屏障設計 建筑声学及电子电路仿真等應用中 積分器是可以用離散步驟計算積分的數值方法 機械積分器 编辑機械積分器是機械式微分分析器 英语 differential analyser 的關鍵元件 微分分析器可以用來解決實際的物理問題 機械積分機構也用在像調整溫度或流量的控制系統中 控制器中積分器的問題 编辑有積分器的控制器可能會有積分飽和 Integral windup或integrator windup 的問題 是指誤差有大幅變化 例如大幅增加 積分器因為誤差的大幅增加有很大的累計量 但因為內部限制而造成過沖 而且當誤差消除後 其過沖仍維持一段時間之後才恢復正常的情形 控制器的積分項也會有一些不想要的效應 不同的應用可能會需要積分器不同的特性 例如以方位為基礎 考慮目標以及實際方位誤差的導引系統 積分項可以在有偏差時修正方位 並且恢復航向到理想值 汽車的巡航定速控制不會試圖平衡速度的誤差 若車輛之前的的速度偏低 不會需要車輛之後以偏高的速度來平衡之前偏低的速度 在後面這個例子裡 比較理想的是在速度誤差為零或速度誤差由正變負 或由負變正時 就清除積分器 有一個簡單且有強健性的方式可以判斷誤差變號或是否有變零 是將目前的誤差乘以之前的誤差 若有微分項時 應該就可以得到上次的誤差 若乘積為零或是負值 表示需要清除積分器 相關條目 编辑微分器 英语 Differentiator 數字微分分析器 英语 Digital differential analyzer 分數階積分器 英语 Fractional order integrator 積分式類比數位轉換器 英语 Integrating ADC 低通濾波器 運算放大器 信號處理 積分飽和外部連結 编辑Wolfram Online Integrator 页面存档备份 存于互联网档案馆 Calc Matthen Online Integrator can do definite integrals延伸閱讀 编辑Keng C Wu Transistor Circuits for Spacecraft Power System Springer 2002 85 87 2015 10 30 ISBN 1 4020 7261 9 ISBN13 978 1 4020 7261 1 原始内容存档于2014 07 04 取自 https zh wikipedia org w index php title 積分器 amp oldid 72621011, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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