機電一體化檢測與控制技術目錄

第一章　機電一體化概述　1

第一節(jié)　機電一體化的基本概念　1

一、機電一體化的定義　1

二、機電一體化的產生　1

三、機電一體化的內容　2

四、機電一體化產品的特點　2

五、機電一體化的組成　2

第二節(jié)　機電一體化的相關技術　3

一、機械技術　3

二、檢測與傳感器技術　3

三、信息處理技術　3

四、自動控制技術　4

五、伺服驅動技術　4

六、接口技術　4

七、監(jiān)控與診斷技術　5

八、柔性制造系統(tǒng)(FMS)　5

九、系統(tǒng)總體技術　5

第三節(jié)　機電一體化產品　5

一、數(shù)控機械類　6

二、電子設備類　6

三、機電結合類　6

四、電液伺服類　6

五、信息控制類　6

第四節(jié)　機電一體化產品的開發(fā)設計　6

一、開發(fā)新產品的意義　6

二、機電一體化產品的基本設計思路　7

三、方案的市場調查與論證　7

四、機電一體化產品的設計原則與方法　8

五、整機與部件的設計　15

六、樣機試制與試驗　16

七、設計定型　16

第五節(jié)　機電一體化的現(xiàn)狀與發(fā)展　16

一、機電一體化的現(xiàn)狀　16

二、機電一體化的發(fā)展前景　17

第二章　誤差測量分析處理　20

第一節(jié)　測量誤差　20

一、誤差測量中的基本概念　20

二、測量誤差分類　22

三、誤差的表示方法　24

四、容許誤差　26

第二節(jié)　測量誤差產生的原因　27

一、儀器誤差　27

二、使用誤差　28

三、環(huán)境誤差　28

四、人身誤差　28

五、方法誤差　28

第三節(jié)　測量數(shù)據(jù)處理　29

一、有效數(shù)字　29

二、數(shù)字舍入原則　30

三、測量結果的表示法　30

四、有效數(shù)字運算　30

第四節(jié)　隨機誤差分析　31

一、隨機誤差測量數(shù)據(jù)的有關計算公式　32

二、隨機誤差的正態(tài)分布　33

三、隨機誤差的特性　33

四、置信區(qū)間與置信概率　33

第五節(jié)　系統(tǒng)誤差分析　34

一、系統(tǒng)誤差的分類及產生原因　34

二、系統(tǒng)誤差的判斷　35

三、系統(tǒng)誤差的消除方法　36

四、消除系統(tǒng)誤差的典型測量電路　37

第六節(jié)系統(tǒng)誤差合成　38

一、隨機誤差的合成　38

二、系統(tǒng)誤差的合成　38

三、隨機誤差與系統(tǒng)誤差的合成　40

四、誤差結果表示法　40

第三章　電量測量儀器儀表　42

第一節(jié)　電量測量儀器儀表的基礎知識　42

一、電量測量儀表的分類　42

二、指示儀表　42

第二節(jié)　磁電系儀表　45

一、磁電系測量機構的一般結構　45

二、磁電系測量機構的工作原理　46

三、磁電系電壓表與電流表　46

第三節(jié)　電磁系儀表　47

一、電磁系測量機構的結構　47

二、電磁系測量機構的工作原理　48

第四節(jié)　電動系儀表　49

一、電動系測量機構的結構　49

二、電動系測量機構的工作原理　49

三、電動系電壓表、電流表和功率表　50

第五節(jié)　萬用表　52

一、500型指針式萬用表　53

二、HT2008型數(shù)字萬用表　58

第六節(jié)低頻信號發(fā)生器　60

一、低頻信號發(fā)生器　60

二、信號源參考電路　61

第七節(jié)　毫伏表　62

一、概述　62

二、主要技術性能　63

三、使用說明　64

第四章　電量的測量　66

第一節(jié)　概述　66

一、測量的概念　66

二、測量的內容與特點　66

三、測量的方法與選擇原則　67

第二節(jié)　時間的測量　68

一、時間的定義與標準　68

二、時間的測量　69

第三節(jié)　頻率與周期的測量　70

一、頻率的定義與標準頻率　70

二、頻率測量　70

第四節(jié)　電壓與電流的測量　74

一、電壓測量　74

二、電流測量　77

第五節(jié)　相位差的測量　78

一、測量原理與方法　78

二、示波器測量相位差　79

第六節(jié)　功率的測量　79

一、單相功率的測量　79

二、三相功率的測量　80

三、負載的功率因數(shù)測量　81

第七節(jié)　阻抗的測量　81

一、伏安法測量阻抗　81

二、電橋法測量阻抗　82

三、諧振法測量阻抗　83

第五章　非電量檢測常用傳感器　85

第一節(jié)　傳感器的組成與分類　85

一、傳感器的組成　85

二、傳感器的分類　86

第二節(jié)　熱電式傳感器　87

一、熱電阻　87

二、鉑電阻　88

三、銅電阻　89

四、其他熱電阻　89

五、熱敏電阻　89

六、熱電偶　92

第三節(jié)　壓力傳感器　96

一、電阻應變式傳感器　96

二、電容式傳感器　98

三、壓電式傳感器　100

四、電感式傳感器　104

第四節(jié)　氣敏傳感器　108

一、氣敏傳感器分類與特點　108

二、氣敏傳感器的轉換機理　110

三、氣敏傳感器的主要參數(shù)　111

四、氣敏傳感器檢測應用舉例——有害氣體檢測報警器　112

五、氣敏元件應用注意事項　113

第五節(jié)　濕敏傳感器　113

一、概述　113

二、半導體陶瓷濕敏傳感器　114

三、高分子濕敏傳感器　116

四、濕敏傳感器的應用舉例　117

第六節(jié)　機械式傳感器　118

一、機械式傳感器的類型及作用　118

二、壓力位移機械式傳感器　118

三、微型探測開關傳感器　119

四、接近開關傳感器及在工業(yè)檢測控制中的應用 　119

第七節(jié)　智能傳感器　121

一、智能傳感器概述 　121

二、智能傳感器的功能與特點　123

三、智能傳感器實現(xiàn)的途徑與發(fā)展研究方向　123

四、智能傳感器的應用　126

第六章　非電量參數(shù)的測量　128

第一節(jié)　壓力的測量　128

一、概述　128

二、壓力敏感元件　129

三、壓力的測量　130

第二節(jié)　流量的測量　131

一、概述　131

二、差壓式流量計測量　131

三、轉子流量計測量　132

四、渦輪流量計測量　133

五、核輻射流量計　134

第三節(jié)　物位的測量　134

一、概述　134

二、浮力式液位測量儀表　135

三、沉筒式液位變送器　135

四、電學式物位檢測儀　135

第四節(jié)　溫度的測量　137

一、溫度測量基礎　137

二、測溫儀表與測溫方式　138

三、溫度測量舉例　138

第五節(jié)　濕度的測量　139

一、濕度檢測器　139

二、糧食濕度檢測器　139

三、濕度測量報警器　140

第六節(jié)　氣體煙霧檢測器　141

一、工作原理　141

二、元器件選擇　142

三、安裝調試　142

第七章　現(xiàn)代檢測技術　143

第一節(jié)　現(xiàn)代檢測技術概述　143

一、概述　143

二、測量方法　144

三、測量系統(tǒng)　147

第二節(jié)　核輻射檢測技術　149

一、核輻射源　149

二、核輻射的特性　150

三、核輻射傳感器　152

四、應用舉例——核輻射測厚儀　154

第三節(jié)　超聲波檢測技術　154

一、超聲波的傳播特性　155

二、超聲波的物理特性　156

三、超聲波傳感器　157

四、超聲波傳感器的基本特性　159

五、超聲波檢測舉例　160

第四節(jié)　紅外輻射檢測技術　161

一、紅外線　161

二、紅外輻射的三大定律　162

三、紅外線探測器　163

四、人體紅外探測器　164

第五節(jié)　激光檢測技術　164

一、激光產生的機理　164

二、激光的特性　165

三、激光器的類型　166

四、激光的用途　166

五、激光探測器的應用舉例　167

六、激光測云儀　169

第六節(jié)　光導纖維檢測技術　169

一、光導纖維的結構和分類　169

二、光纖傳感器類型與原理　171

三、光纖傳感器調制原理　172

四、光纖傳感器的特點　173

五、光導纖維傳感器檢測技術應用　174

第八章　機電一體化接口技術　176

第一節(jié)　機電一體化接口的分類特點　176

一、接口的分類　176

二、接口的功能　177

三、接口的特點　177

第二節(jié)　常用接口電路　178

一、紙帶閱讀機接口　178

二、鍵盤及其接口　179

三、LED顯示器及其接口　180

四、機床I/O接口　182

五、異步通信接口　183

第三節(jié)　計算機與接口技術　184

一、MCS-51單片機　185

二、MCS-51單片機的系統(tǒng)總線及接口技術　187

第四節(jié)　A/D轉換與計算機接口　188

一、A/D轉換　188

二、A/D轉換與計算機接口　191

第五節(jié)　D/A轉換與計算機接口　193

一、D/A轉換　193

二、D/A轉換器與計算機接口　195

第六節(jié)　開關量I/O接口　198

一、開關信號輸入接口　198

二、開關信號輸出接口　199

第九章　電動機控制技術　201

第一節(jié)　三相交流異步電動機　201

一、三相異步電動機的結構　201

二、三相異步電動機的工作原理　201

三、三相異步電動機的使用　202

第二節(jié)　元器件選擇與參數(shù)計算　203

一、熔斷器的選擇　203

二、三相交流電動機的選擇　204

三、交流接觸器的選擇　205

四、熱繼電器的選擇　205

五、按鈕的選擇　205

六、時間繼電器的選擇　206

七、行程開關的選擇　206

第三節(jié)　三相異步電動機點動與連續(xù)運行控制　206

一、電路中常用元器件介紹　206

二、電路控制原理　207

第四節(jié)　三相異步電動機順序控制　208

一、電路組成　208

二、順序控制原理　208

第五節(jié)　三相異步電動機的正反轉控制電路　209

一、電路組成　209

二、正、反轉控制原理　210

三、雙重互鎖控制電路　210

第六節(jié)　三相異步電動機行程控制　210

一、行程開關　211

二、行程控制電路原理　211

第七節(jié)　三相異步電動機時間控制　211

一、單臺電動機時間控制電路　212

二、兩臺電動機延時控制電路　212

第八節(jié)　三相異步電動機降壓啟動控制　213

一、定子串電阻降壓啟動控制　213

二、Y-△降壓啟動控制電路　214

第九節(jié)　三相異步電動機制動控制　215

一、電動機制動控制的分類　215

二、制動控制電路　215

第十節(jié)　交流電動機的調速控制　217

一、交流調速原理　217

二、交流調速方法　217

三、交流調速應用舉例　219

第十一節(jié)　直流電動機　220

一、直流電動機的結構　220

二、直流電動機的工作原理　220

第十二節(jié)　直流電動機的正反轉控制　221

一、控制原理　221

二、直流電動機的正反轉控制　221

第十三節(jié)　直流電動機的調速控制　222

一、調速原理　222

二、調速指標　223

三、直流電動機調速控制　223

四、直流電動機調速舉例　225

第十四節(jié)　步進電動機及其控制　226

一、步進電動機的工作原理　226

二、步進電動機的控制舉例　228

三、控制過程原理　229

第十章　機電一體化控制技術　230

第一節(jié)　機電一體化控制技術概述　230

一、電氣自動控制　230

二、PID控制技術　231

三、計算機控制技術　232

四、可編程序控制　232

第二節(jié)　PID控制技術　233

一、比例(P)控制　233

二、比例、積分(PI)控制　234

三、比例、積分、微分(PID)控制　234

四、PID控制應用舉例　235

第三節(jié)　計算機控制技術　237

一、計算機控制的一般概念　237

二、計算機控制系統(tǒng)的組成　238

三、計算機控制系統(tǒng)的特點　239

四、計算機控制系統(tǒng)的類型　240

第四節(jié)　工業(yè)控制計算機　241

一、工業(yè)控制計算機的特點　241

二、工業(yè)控制計算機的分類　242

三、STD總線控制及應用舉例　243

四、PC/AT總線工業(yè)控制計算機　247

第五節(jié)　可編程序控制器　251

一、可編程序控制器組成　252

二、可編程序控制器的主要功能　253

三、性能指標　254

四、可編程序控制器的特點　254

五、可編程序控制器的基本原理　256

六、編程原則　256

七、編程語言　258

八、編程方法　260

九、應用舉例　261

第十一章　機電一體化檢測與控制技術應用舉例　264

第一節(jié)　具有語音功能的氣敏傳感器測試系統(tǒng)　264

一、氣敏傳感器　264

二、測量原理　264

三、系統(tǒng)硬件設計　265

四、系統(tǒng)軟件設計　265

五、語音功能的實現(xiàn)　267

第二節(jié)　紅外光火災探測器　267

一、探測器的外形結構　267

二、發(fā)射電路　268

三、接收電路　268

四、探測器的參數(shù)　269

第三節(jié)　10路溫度巡回檢測控制電路　269

一、電路組成　269

二、檢測控制原理　270

第四節(jié)　食物腐敗變質的檢測　270

一、食物腐敗變質的機理　271

二、檢測儀電路　271

三、檢測方法與檢測結果　273

第五節(jié)　臺板套色印花機　273

一、產品用途　273

二、主要規(guī)格及技術特征　274

三、主要組成部分　274

四、電動機規(guī)格容量　274

五、機器操作與運行　274

六、電路工作原理分析　276

第六節(jié)　簡易數(shù)控車床　279

一、數(shù)控機床概述　280

二、C620型簡易數(shù)控車床簡介　283

三、C620型數(shù)控車床編程　284

四、C620型數(shù)控車床的進給系統(tǒng)　290

五、本進給系統(tǒng)的優(yōu)點　298

第七節(jié)　工業(yè)生產裝配自動線　298

一、自動生產線概述　298

二、SMT表面貼裝工藝生產自動線組成與特點　299

三、表面組裝技術的工藝流程　300

四、SMT的裝配與焊接工藝　303

五、污染物的清洗技術　308

六、焊接檢測環(huán)節(jié)　310

第十二章　機電一體化機器人技術　312

第一節(jié)　機器人概述　312

一、機器人的類型　312

二、機器人的特征　313

三、機器人的進化過程　313

第二節(jié)　機器人傳感器　317

一、視覺傳感器　317

二、聽覺傳感器　317

三、接觸覺傳感器319

四、壓覺傳感器　319

五、力覺傳感器　320

六、接近覺傳感器　321

七、滑覺傳感器　322

八、感覺傳感器　323

九、半導體彩色傳感器　323

十、陀螺傳感器　324

第三節(jié)　機器人的驅動與控制　324

一、控制系統(tǒng)　325

二、有線控制　325

三、無線遙控　326

四、機器人驅動　326

五、電源　327

第四節(jié)　機器人的應用　328

一、機器人給社會、生活、工作帶來了革命性的變化　328

二、用于服務行業(yè)　329

三、防盜防火機器人　329

四、家政服務機器人　329

五、醫(yī)療福利機器人　330

六、消防滅火機器人　330

七、捕魚機器人　330

八、摘果機器人　331

九、游戲機器人　331

第五節(jié)　工業(yè)機器人　331

一、工業(yè)機器人的結構與動作原理　331

二、機器人與自動化設備　332

三、工業(yè)機器人類型　333

第六節(jié)　工業(yè)機器人的應用　334

一、從繁重的體力勞動中把人解放出來　334

二、取件機器人　334

三、高溫作業(yè)機器人　335

四、沖壓機器人　335

五、焊接機器人　335

六、噴漆機器人　336

七、切削加工機器人　336

八、裝配機器人　336

九、檢查、測定機器人　337

十、測距機器人　338

習題與思考題339

主要參考文獻3432100433B

內容主要包括機電一體化概述、誤差測量分析與處理、電量測量儀器儀表、電量的測量、非電量檢測傳感器技術、現(xiàn)代檢測技術、機電一體化接口技術、電動機控制技術、機電一體化控制技術、機電一體化檢測與控制技術應用舉例、機電一體化機器人技術等內容。

本書可作為高等院校機電一體化、電子技術、自動化等專業(yè)的教材，同時也可供廣大愛好者自學使用。

室內檢測與控制技術專業(yè)專業(yè)概覽

專業(yè)名稱：室內檢測與控制技術

專業(yè)代碼： 600108

室內檢測與控制技術專業(yè)核心能力

室內環(huán)境檢測與控制。

第1章　緒論

1.1　智能檢測與控制技術概述

1.2　智能檢測與控制技術應用方式

1.3　智能檢測與控制技術應用范圍

1.4　智能檢測與控制技術發(fā)展趨勢

思考題與習題

第2章 智能檢測與控制技術基礎

2.1　信號及其分類

2.2　信號檢測與控制方法

2.3　測量儀表與測量系統(tǒng)

2.4　數(shù)據(jù)采集技術

2.5　數(shù)據(jù)處理技術

2.6　數(shù)據(jù)融合技術

思考題與習題

第3章　信號檢測傳感器

3.1 概述

3.2　壓力傳感器

3.3　流量傳感器

3.4　轉速傳感器

3.5　位移傳感器

3.6　溫度傳感器

3.7　振動傳感器

3.8　激光傳感器

3.9　固態(tài)圖像傳感器

3.10　智能傳感器

思考題與習題

第4章 中間轉換電路

4.1 電橋

4.2　放大器

4.3　調制與解調電路

4.4　濾波器

4.5　諧振電路

4.6　阻抗匹配電路

4.7　運算電路

4.8　f/V轉換器

4.9　V/I轉換器

4.10　A/D和D/A轉換器

思考題與習題

第5章　測量顯示與記錄儀表

5.1　直流電位差計

5.2　數(shù)字頻率計

5.3　數(shù)字轉速計

5.4　電阻應變儀

5.5　磁帶記錄儀

5.6　波形存儲器

5.7　數(shù)字符號顯示裝鶯

5.8　無紙記錄儀

5.9　光指針顯示儀

5.10　智能閃光報警器

思考題與習題

第6章　計算機接口與數(shù)據(jù)采集技術

6.1　計算機接口部件

6.2　模擬連續(xù)信號的數(shù)字化

6.3　模擬量輸入采集通道設計

6.4　高速數(shù)據(jù)采集及其實現(xiàn)

思考題與習題

第7章　數(shù)據(jù)總線與通信技術

7.1 串行總線與通信技術

7.2　并行總線與通信技術

思考題與習題

第8章　智能檢測與控制中的干擾抑制技術

第9章　智能結構檢測與控制技術

第10章　虛擬儀器檢測與控制技術

第11章　智能檢測與控制技術常用算法

第12章　工程應用實例

附表

參考文獻