测控电路（第5版）/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材 [Measuring and Controlling Circuit] 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《测控电路（第5版）/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材》为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，主要作为测控技术与仪器专业本科生教材，同时可供相关领域工程技术和研究人员及相邻专业研究生参考。与第4版相比，每个章节都做了少量的修改，旨在使教材内容更加简洁准确，增加了各章的课后习题，促进学生掌握教材内容，培养学生解决工程实际问题的能力。
　　《测控电路（第5版）/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材》主要介绍工业生产和科学研究中常用的测量与控制电路的各个功能块和总体连接，使读者熟悉怎样运用电子技术来解决测量与控制中的任务。在电子技术与测量、控制间架起一座桥梁，合理地进行电路设计。
　　《测控电路（第5版）/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材》内容包括：测控电路的功用、类型、组成、发展趋势和对它的主要要求；低漂移、高性能测量放大器，隔离和可控放大电路；精密测量中为了将信号与噪声分离、提高信噪比而采用的各种调幅、调频、调相、脉冲调宽和解调电路，以及各种RC有源滤波电路、集成滤波器、跟踪滤波器；为了完成复杂的测量与控制任务而采用的代数、微积分（含PID）、特征值运算电路，以及采样保持、电压与电流、频率转换电路和模拟数字转换电路；增量式数字测量中常用的细分与辨向电路；数字和模拟系统中应用的连续信号的脉宽控制和变频控制电路，二值和可编程逻辑控制电路，以及数字控制电路；并通过几个典型的测控系统的剖析，使读者对测控系统整体及测控电路在其中的作用有进一步的了解。全书围绕精度、灵活性、快速响应、可靠性等主要要求对电路进行分析，为测控电路设计提供思路。

作者简介

　　李醒飞，2000年获天津大学博士学位。现为天津大学精密仪器与光电子工程学院教授，博士生导师。1996年～1999年在香港理工大学作研究员，2003年-2004年密西根大学作访问学者。2014年获宝钢教师奖，2015年获天津市有突出贡献的专家称号。
　　现任中国仪器仪表学会空间仪器分会副理事长，中国仪器仪表学会精密机械分会常务理事、湖北工业大学“产品质量研究院”副主任委员、天津市智能精密测量技术工程中心主任，天津大学空间仪器与技术研究所所长、天津大学前沿技术研究院副院长，天津大学精密仪器与光电子工程学院副院长。
　　主要科研方向为1）智能精密测量技术，2）传感与信息处理技术，3）海洋观测与探测技术。近年来主持重要科学研究30余项，其中包括国家自然科学基金重大仪器专项，国家海洋示范专项、国际合作项目、863项目、国家自然科学基金面上项目、军工项目、天津自然科学基金重点项目等。全国精品课程《测控电路》负责人，作为第1完成人获天津市科学技术进步一等奖1项，在国内外主要刊物上发表论文150余篇，被SCI检索40余篇。

目录

前言

第1章 绪论
1．1 测控电路的功用
1．2 对测控电路的主要要求与特点
1．2．1 精度高
1．2．2 动态性能好
1．2．3 高的识别和分析能力
1．2．4 可靠性高
1．2．5 经济性好
1．3 测控电路的输入信号与输出信号
1．3．1 模拟信号
1．3．2 数字信号
1．4 测控电路的类型与组成
1．4．1 测控电路的基本组成
1．4．2 控制电路的基本组成
1．5 测控电路的发展趋势
1．6 课程的性质、内容与学习方法
思考题与习题

第2章 信号放大电路
2．1 运算放大器的误差及其补偿
2．1．1 实际运算放大器及其特性
2．1．2 失调及其补偿
2．1．3 转换速率和最大不失真频率
2．1．4 运算放大器的振荡与相位补偿
2．2 噪声的基础知识
2．2．1 噪声的种类与性质
2．2．2 处理放大器噪声的方法
2．3 典型测量放大电路
2．3．1 测量放大电路的基本要求与
类型
2．3．2 反相放大电路
2．3．3 同相放大电路
2．3．4 基本差动放大电路
2．3．5 高共模抑制比放大电路
2．3．6 低漂移放大电路
2．3．7 高输入阻抗放大电路
2．3．8 电荷放大电路
2．3．9 电流放大电路
2．3．1 0电桥放大电路
2．3．1 1增益调整放大电路
2．4 隔离放大电路
2．4．1 基本原理
2．4．2 通用隔离放大电路
2．4．3 增益可调隔离放大电路
2．4．4 隔离放大电路应用举例
思考题与习题

第3章 信号调制解调电路
3．1 调幅式测量电路
3．1．1 调幅原理与方法
3．1．2 包络检波电路
3．1．3 相敏检波电路
3．2 调频式测量电路
3．2．1 调频原理与方法
3．2．2 鉴频电路
3．3 调相式测量电路
3．3．1 调相原理与方法
3．3．2 鉴相电路
3．4 脉冲调制式测量电路
3．4．1 脉冲调制原理与方法
3．4．2 脉冲调制信号的解调
3．4．3 脉冲调制测量电路应用举例
思考题与习题

第4章 信号分离电路
4．1 滤波器基本知识
4．1．1 滤波器的类型
4．1．2 模拟滤波器的传递函数与频率特性
4．1．3 基本滤波器
4．1．4 滤波器特性的逼近
4．2 RC滤波电路
4．2．1 一阶滤波电路
4．2．2 压控电压源型滤波电路
4．2．3 无限增益多路反馈型电路
4．2．4 双二阶环电路
4．2．5 有源滤波器设计
4．3 集成有源滤波器
4．3．1 开关电容滤波原理
4．3．2 集成有源滤波芯片介绍
4．4 跟踪滤波器
4．4．1 压控跟踪滤波器
4．4．2 变频跟踪滤波器
思考题与习题

第5章 信号运算电路
5．1 比例运算放大电路
5．1．1 同相比例放大电路
5．1．2 反相比例放大电路
5．1．3 差分比例放大电路
5．2 加法/减法运算电路
5．2．1 同相加法运算电路
5．2．2 反相加法运算电路
5．2．3 减法运算电路
5．3 对数、指数和乘、除运算电路
5．3．1 对数运算电路
5．3．2 指数运算电路
5．3．3 基于对数/指数运算的乘法/除法运算电路
5．3．4 变跨导乘法运算电路
5．3．5 乘方和开方运算电路
5．3．6 集成乘法运算电路
5．4 常用特征值运算电路
5．4．1 绝对值运算电路
5．4．2 峰值检测电路
5．4．3 平均值运算电路
5．5 函数型运算电路
5．6 微分积分运算电路
5．6．1 常用积分电路
5．6．2 常用微分电路
5．6．3 PID运算电路
5．7 过程调节器电路分析
5．7．1 电平移动电路
5．7．2 PD运算电路
5．7．3 PI运算电路
5．7．4 调节器的传递函数
5．7．5 输出电路
思考题与习题

第6章 信号转换电路
6．1 模拟开关
6．1．1 模拟开关及其主要参数
6．1．2 增强型MOSFET开关电路
6．1．3 集成模拟开关
6．1．4 模拟多路开关电路
6．2 采样保持电路
6．2．1 基本原理
6．2．2 单片集成采样保持电路
6．3 电压比较电路
6．3．1 电平比较器
6．3．2 滞回比较器
6．3．3 窗口比较器
6．3．4 多阈值比较器
6．4 电压频率转换电路
6．4．1 V/f转换器
6．4．2 f/V转换器
6．5 电压电流转换电路
6．5．1 I/V转换器
6．5．2 V/I转换器
6．6 模拟数字转换电路
6．6．1 D-A转换器
6．6．2 A-D转换器
思考题与习题

第7章 信号细分与辨向电路
7．1 直传式细分电路
7．1．1 四细分辨向电路
7．1．2 电阻链分相细分
7．1．3 微型计算机细分
7．2 平衡补偿式细分
7．2．1 相位跟踪细分
7．2．2 幅值跟踪细分
7．2．3 脉冲调宽型幅值跟踪细分
7．2．4 频率跟踪细分——锁相倍频细分
思考题与习题

第8章 连续信号控制电路
8．1 脉宽调制控制电路
8．1．1 脉宽调制控制电路的工作原理
8．1．2 典型脉宽调制电路
8．1．3 脉宽调制功率转换电路
8．1．4 同步式与异步式脉宽调制控制电路
8．2 导电角控制逆变器
8．2．1 逆变器基本原理
8．2．2 120°导电角控制逆变器
8．2．3 180°导电角控制逆变器
8．3 变频控制电路
8．3．1 基本原理和分类
8．3．2 控制方式和特性
8．3．3 AC AC变频器
8．3．4 AC DC AC变频器
8．3．5 脉宽调制型变频控制电路
思考题与习题

第9章 逻辑与数字控制电路
9．1 二值逻辑控制与驱动电路
9．1．1 功率开关驱动电路
9．1．2 继电器与电磁阀驱动电路
9．2 异步与步进电动机驱动电路
9．2．1 异步电动机的二值控制电路
9．2．2 步进电动机驱动电路
9．3 可编程逻辑器件
9．3．1 可编程阵列逻辑
9．3．2 通用阵列逻辑
9．3．3 高集成度可编程逻辑器件介绍
9．4 数控机床的位移与速度测控系统
9．4．1 数控立式铣床的基本构成
9．4．2 数控立式铣床的检测装置
9．4．3 数控立式铣床的控制装置
9．4．4 运动的测量与控制电路
9．4．5 数控立式铣床整体运行控制
思考题与习题

第10章 测控电路设计实例
10．1 动力调谐陀螺仪再平衡回路
10．1．1 再平衡回路结构
10．1．2 再平衡回路方案比较与选择
10．2 系统建模
10．2．1 陀螺模型
10．2．2 解耦网络模型
10．2．3 校正网络设计及系统仿真
10．3 电路设计
10．3．1 预处理电路
10．3．2 校正电路
10．3．3 控制解耦网络
10．3．4 功率放大电路
10．4 测试实验
10．4．1 动力调谐陀螺仪实验测试平台
10．4．2 陀螺仪漂移测试
10．4．3 陀螺仪高动态测试
思考题与习题

参考文献

精彩书摘

　　《测控电路（第5版）/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材》：
　　电路中还设有环流给定环节，它由RP、R1、R2组成，根据实际的电动机参数来调整Rp，即可调节环流的给定值，当电动机空载时，应刚好使电流波形呈连续状。
　　在X轴电动机正向或反向转动过程中，由电动机的电枢回路中分别取出代表测电动机正、反转时的电流信号C—R1和C—R2，信号的取出方式如图9—31所示。C—R1和C—R2分别是正、反转时的电枢电流在电阻R8和R9上的压降，为电压信号，其值与通过电枢回路的电流成正比。
　　C—R1和C—R2分别经N9和N10放大（见图9—30），并通过光耦合器VLC1、VLC2隔离后，再经过N11和N12放大。电流调节器（Automatic Current Regulator，ACR）电路包括正反两组，其中N14和N16构成正组的ACR。在电动机正转情况下，经放大、隔离的电流信号通过相加放大器N14直接与电流给定信号进行比较。而在反转情况下，利用由N15和N17构成反组的ACR。电流给定信号先经过N13反相，再利用相加放大器N15与经放大、隔离的电流信号进行比较。
　　ACR输入端的信号有两路，一路是来自速度调节器ASR的输出信号uiR，另一路来自正组和反组的电流反馈信号uiF1、uiF2，它们经电流微分环节同时送入正组和反组的ACR。两路电流调节器均采用输入端正负限幅，输出信号送到由N16、N17构成的具有正负限幅的PI调节器。根据比较结果，N16或N17分别输出电流调节信号uI01或uI02用以控制图9—31中所示的正反组触发器。两路ACR的输出作为触发装置的控制电压分别控制，控制电压幅度为0～10V。可变电阻R3和R4用于调节触发脉冲的宽度（该系统设定为2ms）。
　　……

前言/序言

　　当今的时代是信息时代，在工业和科技领域信息主要通过测量获取。在现代生产中，物质流和能量流在信息流指挥和控制下运动。测控技术已经成为现代生产和高科技中的一项必不可少的基础技术。为了适应这一发展需要，并培养宽基础、具有创造性的人才，将整个仪器仪表类专业集中为“测控技术与仪器”一个专业，而“测控电路”是它的一门重要课程。
　　测控系统主要由传感器（测量装置）、测量控制电路（简称测控电路）和执行机构三部分组成。在整个测控系统中电路是最灵活的部分，它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。测控系统乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度上取决于测控电路。
　　《测控电路》是根据1996年10月全国高等学校仪器仪表类专业教学指导委员会第一次会议决定，作为测控技术与仪器专业的规划教材，并根据随后拟定的教学大纲编写的。它可作为测控技术与仪器专业的教材，也可供机械工程类其他专业选用。本书除作为教材外，还可供有关科学研究和工程技术人员参考。
　　《测控电路》2002年获全国优秀教材二等奖，并先后被确定为普通高等教育“十五”“十一五”“十二五”国家级规划教材。第5版对全书进行了修订，更注重共性内容讲解，拓宽适用面，增加了测控电路设计实例一章，旨在增强学生创新思维与解决工程实际问题能力的培养。
　　全书共10章，第1章绪论主要介绍测控电路的功用和对它的主要要求、测控电路的类型与组成，以及它的发展趋势，使学生对测控电路有一个总体概念。由于由传感器输入的信号一般很微弱，第2章讲述放大电路，特别是低漂移、高共模抑制比以及测控系统中需要的其他高性能放大电路。信号与噪声的分离、各种信号的分离是测控技术中的一个重要问题，第3、4两章围绕这一命题讨论信号的调制、解调与信号分离电路（主要是滤波器）。为了完成各种复杂的测量与控制任务、实现高性能，常需对信号进行各种转换与运算，第5、6两章介绍信号运算和转换电路，并通过过程调节器电路的分析帮助学生理解它们在测控系统中的连接与作用。增量码传感器在大位移测量与各种可以转换为位移的测量中有广泛应用，细分与辨向是这类传感器应用的关键技术，第7章讲述信号细分与辨向电路。第8、9两章分别介绍两种应用最为广泛的控制电路：连续信号控制电路和逻辑与数字控制电路，并结合数控机床实际，进行阐述与剖析。第10章通过对动力调谐陀螺仪再平衡回路的设计讨论，使学生对测控系统设计思路及测控电路在其中的作用有进一步的理解。
　　本书由天津大学李醒飞教授主编。参加编写的有（按章节的顺序）：天津大学李醒飞（编写第1、3、7、10章）、天津大学赵美蓉（编写第2章）、河北工业大学冉多纲（编写第4章）、哈尔滨工业大学崔天祥（编写第5章）、合肥工业大学胡毅（编写第6章）、重庆大学廖海洋（编写第8章）、上海理工大学张仁杰（编写第9章）。主审为天津大学张国雄教授。
　　由于我们水平有限，加之测控电路的发展十分迅速，很多方面跟不上形势的发展，不当之处与错误在所难免。恳请读者不吝赐教，对本书提出宝贵意见。
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