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目次
商品簡介
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編程、數據采集、傳感器、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項目和設計實例，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。
目次
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 戴維南和諾頓等效電路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 結型二極管44
3.3.1 齊納二極管47
3.3.2 穩壓器50
3.3.3 光敏二極管51
3.3.4 二極管電路分析52
3.4 雙極型晶體管53
3.4.1 雙極型晶體管物理特性53
3.4.2 共射極晶體管電路54
3.4.3 雙極型晶體管開關57
3.4.4 雙極型晶體管的封裝59
3.4.5 達林頓晶體管59
3.4.6 光敏晶體管和光隔離器59
3.5 場效應晶體管60
3.5.1 場效應晶體管的特性61
3.5.2 場效應晶體管的符號表示62
3.5.3 MOSFET的應用63
問題和練習64
參考文獻68
第4章 系統響應69
4.1 系統響應簡介69
4.2 幅值線性度70
4.3 信號的傅裡葉級數表示70
4.4 帶寬和頻率響應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 二階系統的階躍響應83
4.10.2 系統的頻率響應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 使用運算放大器的模擬信號處理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 數字電路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 布爾代數122
6.6 邏輯網絡設計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 寫出布爾表達式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爾表達式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 異步輸入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 數據寄存器133
6.10.3 二進制計數器和分頻器133
6.10.4 串行和並行接口134
6.11 TTL和CMOS集成電路134
6.11.1 使用製造商IC數據手冊136
6.11.2 數字集成電路的輸出配置139
6.11.3 TTL和CMOS器件的接口139
6.12 專用數字集成電路140
6.12.1 十進制計數器140
6.12.2 施密特觸發器143
6.12.3 555定時器143
6.13 集成電路系統設計146
問題和練習149
參考文獻154
第7章 微控制器編程和接口155
7.1 微處理器和微型計算機155
7.2 微控制器157
7.3 PIC16F84微控制器159
7.4 PIC編程161
7.5 PicBasic Pro165
7.5.1 PicBasic Pro編程基礎165
7.5.2 PicBasic編程示例171
7.6 使用中斷179
7.7 連接常見的PIC外圍設備182
7.7.1 數字鍵盤182
7.7.2 液晶顯示器184
7.8 與PIC的連接187
7.8.1 PIC數字輸入的連接188
7.8.2 PIC的數字輸出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項目的調試過程211
7.10.2 PIC的電源211
7.10.3 電池特性213
7.10.4 其他項目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 數據采集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、數據采集和控制227
8.6 實際應用中的注意事項228
8.6.1 LabVIEW程序概述229
8.6.2 USB 6009數據采集卡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 傳感器236
9.1 引言236
9.2 位置和速度測量237
9.2.1 接近傳感器和開關237
9.2.2 電位器239
9.2.3 線性可變差動變壓器239
9.2.4 數字光電編碼器241
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 戴維南和諾頓等效電路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 結型二極管44
3.3.1 齊納二極管47
3.3.2 穩壓器50
3.3.3 光敏二極管51
3.3.4 二極管電路分析52
3.4 雙極型晶體管53
3.4.1 雙極型晶體管物理特性53
3.4.2 共射極晶體管電路54
3.4.3 雙極型晶體管開關57
3.4.4 雙極型晶體管的封裝59
3.4.5 達林頓晶體管59
3.4.6 光敏晶體管和光隔離器59
3.5 場效應晶體管60
3.5.1 場效應晶體管的特性61
3.5.2 場效應晶體管的符號表示62
3.5.3 MOSFET的應用63
問題和練習64
參考文獻68
第4章 系統響應69
4.1 系統響應簡介69
4.2 幅值線性度70
4.3 信號的傅裡葉級數表示70
4.4 帶寬和頻率響應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 二階系統的階躍響應83
4.10.2 系統的頻率響應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 使用運算放大器的模擬信號處理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 數字電路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 布爾代數122
6.6 邏輯網絡設計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 寫出布爾表達式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爾表達式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 異步輸入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 數據寄存器133
6.10.3 二進制計數器和分頻器133
6.10.4 串行和並行接口134
6.11 TTL和CMOS集成電路134
6.11.1 使用製造商IC數據手冊136
6.11.2 數字集成電路的輸出配置139
6.11.3 TTL和CMOS器件的接口139
6.12 專用數字集成電路140
6.12.1 十進制計數器140
6.12.2 施密特觸發器143
6.12.3 555定時器143
6.13 集成電路系統設計146
問題和練習149
參考文獻154
第7章 微控制器編程和接口155
7.1 微處理器和微型計算機155
7.2 微控制器157
7.3 PIC16F84微控制器159
7.4 PIC編程161
7.5 PicBasic Pro165
7.5.1 PicBasic Pro編程基礎165
7.5.2 PicBasic編程示例171
7.6 使用中斷179
7.7 連接常見的PIC外圍設備182
7.7.1 數字鍵盤182
7.7.2 液晶顯示器184
7.8 與PIC的連接187
7.8.1 PIC數字輸入的連接188
7.8.2 PIC的數字輸出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項目的調試過程211
7.10.2 PIC的電源211
7.10.3 電池特性213
7.10.4 其他項目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 數據采集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、數據采集和控制227
8.6 實際應用中的注意事項228
8.6.1 LabVIEW程序概述229
8.6.2 USB 6009數據采集卡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 傳感器236
9.1 引言236
9.2 位置和速度測量237
9.2.1 接近傳感器和開關237
9.2.2 電位器239
9.2.3 線性可變差動變壓器239
9.2.4 數字光電編碼器241
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