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機電一體化與測量系統(原書第4版)

機電一體化與測量系統(原書第4版)

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內容簡介

本書在對機電一體化各個領域的基礎知識進行精闢全面的介紹之外,系統論述了有關微控制器程式設計、資料獲取、感測器、執行器以及機電一體化系統的控制體系等方面的問題,增加了機電系統架構及案例內容。書中每章都引入了課堂討論專案和設計實例,有利於讀者對所學內容的深入思考和運用。本書可作為高等院校現代儀器和測量、電氣和機械工程以及機電一體化等相關專業的教材及教學參考書,同時也可供從事相關專業技術工作的廣大工程技術人員閱讀參考。
 

目錄

出版者的話
譯者序
前言

第1章 引言1
1.1 機電一體化1
1.2 測量系統3
1.3 漸進設計實例4
參考文獻7

第2章 電路和元器件8
2.1 引言8
2.2 基本電氣元件10
2.2.1 電阻10
2.2.2 電容12
2.2.3 電感13
2.3 基爾霍夫定律14
2.3.1 串聯電阻電路15
2.3.2 並聯電阻電路16
2.4 電壓源、電流源和儀錶18
2.5 大衛南和諾頓等效電路21
2.6 交流電路的分析22
2.7 電路中的功率26
2.8 變壓器27
2.9 阻抗匹配28
2.10 注意事項29
2.10.1 電容信息29
2.10.2 麵包板和原型建議30
2.10.3 電壓和電流的測量32
2.10.4 焊接32
2.10.5 示波器34
2.10.6 接地和電氣干擾35
2.10.7 電氣安全37
問題和練習38
參考文獻42

第3章 半導體電子器件43
3.1 引言43
3.2 半導體物理是理解電子器件的基礎43
3.3 結型二極體44
3.3.1 齊納二極體47
3.3.2 穩壓器50
3.3.3 光敏二極體51
3.3.4 二極體電路分析52
3.4 雙極型電晶體53
3.4.1 雙極型電晶體物理特性53
3.4.2 共射極電晶體電路54
3.4.3 雙極型電晶體開關57
3.4.4 雙極型電晶體的封裝59
3.4.5 達林頓電晶體59
3.4.6 光電晶體和光隔離器59
3.5 場效應電晶體60
3.5.1 場效應電晶體的特性61
3.5.2 場效應電晶體的符號表示62
3.5.3 MOSFET的應用63
問題和練習64
參考文獻68

第4章 系統回應69
4.1 系統回應簡介69
4.2 幅值線性度70
4.3 信號的傅裡葉級數表示70
4.4 頻寬和頻率回應73
4.5 相位線性度76
4.6 信號失真76
4.7 系統的動態特性77
4.8 零階系統78
4.9 一階系統79
4.10 二階系統81
4.10.1 二階系統的階躍回應83
4.10.2 系統的頻率回應84
4.11 系統建模與分析88
問題和練習91
參考文獻94

第5章 使用運算放大器的類比信號處理95
5.1 引言95
5.2 放大器96
5.3 運算放大器96
5.4 運算放大器的理想模型97
5.5 反相放大器99
5.6 同相放大器100
5.7 加法器102
5.8 差分放大器102
5.9 測量放大器103
5.10 積分器104
5.11 微分器105
5.12 採樣和保持電路105
5.13 比較器106
5.14 實際的運算放大器106
問題和練習113
參考文獻116

第6章 數位電路117
6.1 引言117
6.2 數字表示118
6.3 組合邏輯與邏輯分類120
6.4 時序圖122
6.5 布林代數122
6.6 邏輯網路設計124
6.6.1 用文字定義問題124
6.6.2 寫出偽邏輯語句125
6.6.3 寫出布林運算式125
6.6.4 邏輯與實現125
6.6.5 繪製電路圖125
6.7 確定真值表對應的布林運算式126
6.8 時序邏輯128
6.9 觸發器128
6.9.1 觸發器的觸發129
6.9.2 非同步輸入130
6.9.3 D觸發器130
6.9.4 JK觸發器131
6.10 觸發器的應用132
6.10.1 消除開關抖動132
6.10.2 資料寄存器133
6.10.3 二進位計數器和分頻器133
6.10.4 串列和平行介面134
6.11 TTL和CMOS積體電路134
6.11.1 使用製造商IC資料手冊136
6.11.2 數位積體電路的輸出配置139
6.11.3 TTL和CMOS器件的介面139
6.12 專用數位積體電路140
6.12.1 十進位計數器140
6.12.2 施密特觸發器143
6.12.3 555計時器143
6.13 積體電路系統設計146
問題和練習149
參考文獻154

第7章 微控制器程式設計和介面155
7.1 微處理器和微型電腦155
7.2 微控制器157
7.3 PIC16F84微控制器159
7.4 PIC程式設計161
7.5 PicBasic Pro165
7.5.1 PicBasic Pro程式設計基礎165
7.5.2 PicBasic程式設計示例171
7.6 使用中斷179
7.7 連接常見的PIC週邊設備182
7.7.1 數位鍵盤182
7.7.2 液晶顯示器184
7.8 與PIC的連接187
7.8.1 PIC數位輸入的連接188
7.8.2 PIC的數位輸出190
7.9 基於微控制器系統的設計方法190
7.10 實際應用的注意事項210
7.10.1 PIC專案的調試過程211
7.10.2 PIC的電源211
7.10.3 電池特性213
7.10.4 其他專案原型和設計方面的注意事項214
問題和練習215
參考文獻216

第8章 資料獲取217
8.1 引言217
8.2 量化理論220
8.3 模數轉換221
8.3.1 引言221
8.3.2 模數轉換器223
8.4 數模轉換225
8.5 虛擬儀器、資料獲取和控制227
8.6 實際應用中的注意事項228
8.6.1 LabVIEW程式概述229
8.6.2 USB 6009資料獲取卡230
8.6.3 創建一個VI和採樣音樂232
問題和練習235
參考文獻235

第9章 感測器236
9.1 引言236
9.2 位置和速度測量237
9.2.1 接近感測器和開關237
9.2.2 電位器239
9.2.3 線性可變差動變壓器239
9.2.4 數位光電編碼器241
 

譯者序伴隨著積體電路和電腦的出現,傳統工程學科的界限已經變得越來越模糊,機械與電子工程領域尤為明顯。機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、資訊技術、感測器技術、介面技術、信號變換技術等多種技術有機地結合起來,並綜合應用到實際中的綜合技術。工業生產由“機械電氣化”邁入“機電一體化”階段。
工業4.0受益於多學科交叉的機電一體化技術,可以降低不斷融合的資訊技術和運營技術的複雜性。通過簡化設計、調試和運行,機電一體化可以開發出更好的設備。通過讓機械設備製造商來調試、程式設計和連接設備,機械的自我優化、選型合適的先進電動機和變頻器系統可以使生產製造和供應鏈自動化更靈活、效率更高。
本書為學生提供測量理論、電子電路、電腦介面、感測器、執行器及機電整合系統的分析、設計和綜合跨學科知識與方法,這種跨學科方法對學生是很有價值的,因為幾乎所有新設計的工程產品都屬於某一種機電一體化系統。在內容編排上,本書從基礎層面向應用層面逐漸深化,初學者可以邊學邊用,循序漸進。書中提供的大量課堂討論項目與實際示例,為讀者掌握本課程提供了非常有用的幫助。
正是本書的獨特性,使我們決定翻譯並奉獻給讀者,希望能為涉及機電一體化專業的本科生提供學習和參考教材,也為從事機電一體化開發應用的工程師提供幫助。
本書由東南大學的賈民平、許飛雲、胡建中翻譯,其中賈民平負責前言、網路資源的補充材料、第5~8章以及附錄的翻譯,許飛雲負責第1、2、3、9章的翻譯,胡建中負責第4、10、11章的翻譯。博士生朱林、張菀、鄢小安參與了部分章節的翻譯工作。由於時間緊張和譯者的水準有限,難免存在偏差和失誤,懇請讀者批評指正。
 

詳細資料

  • ISBN:9787111601463
  • 規格:平裝 / 342頁 / 16k / 26 x 18.4 x 1.6 cm / 普通級 / 單色印刷 / 1-1
  • 出版地:中國

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