應用電子技術實訓教程/新世紀高職高專教育機電類教學改革規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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白廣新 編

圖書標籤:

• 應用電子技術
• 電子技術實訓
• 高職高專
• 機電類
• 實訓教程
• 新世紀教材
• 教學改革
• 電路基礎
• 電子元件
• 傳感器應用

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111256885

版次：1

商品編碼：12226226

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 新世紀高職高專教育機電類教學改革規劃教材

開本：16開

齣版時間：2017-07-01

用紙：膠版紙

頁數：105

字數：168000

正文語種：中文

內容簡介

　　《應用電子技術實訓教程/新世紀高職高專教育機電類教學改革規劃教材》共分7章。第1章主要介紹常用電子儀器儀錶的使用方法。通過這一章的學習，可以初步瞭解電子儀器儀錶的基本知識和使用方法，有利於提高對常用電子儀錶的正確使用能力。第2章圍繞常用電子元器件的基本知識展開，通過本章的學習，可以使學生掌握常用元器件的正確識彆方法，提高學生獨立完成各項實訓的能力。第3章簡單介紹瞭電子電路的製作工藝和調試技術。第4章～第6章給齣瞭圍繞放大電路、直流電源及數字邏輯電路的基本實訓項目，供教師和學生課內實訓時選用。第7章給齣瞭應用電子技術綜閤實訓項目，可供學生作課程設計選用。每個實訓項目都包括實訓目的、本次實訓的相關知識、實訓接綫圖和實訓內容等，使用方便。

內頁插圖

目錄

前言
緒論 應用電子技術實訓的基本要求
第1章 常用電子儀器儀錶的使用
第2章 常用電子元器件的識彆與測試
第3章 電子電路的製作工藝與調試
第4章 放大電路基本實訓
第5章 直流電源基本實訓
第6章 數字邏輯電路基本實訓
第7章 應用電子技術綜閤設計實訓
參考文獻

前言/序言

　　本教材的內容是結閤高職教育的特色和培養目標，經過反復研究而精心選定的。本書可供電類專業和相關專業模擬和數字電子技術課程作為實訓教材使用，也可供有關技術人員參考。
　　本教材以培養應用型人纔為目標，以強化基礎、突齣能力、注重實用為原則，在學生掌握電子技術基本知識的基礎上，強化操作技能和綜閤能力的培養。通過學習和實訓，使學生具有識圖的能力；具有正確選擇和檢測常用電子元器件的能力；具有正確使用常用電子儀器儀錶的能力；具有電路的製作安裝能力；具有電路功能檢測和排除故障的能力。全書共分7章，前3章主要介紹瞭電子儀器儀錶的使用、常用電子元器件的測試及電子電路的製作工藝和調試技術；後4章給齣瞭應用電子技術的基本實訓項目和綜閤實訓項目，供教師和學生在課內實訓時選用。考慮到課程的基礎性和應用性，本教材將重點放在模擬和數字電子技術的基本知識和基本技能的訓練上，突齣動手能力的培養，並保證金書具有一定的深度。
　　本教材的編寫特點是：
　　1.內容較為齊全，適用麵寬，通用性強。
　　2.以高職高專教育為主綫，側重於培養學生的多種能力，使其綜閤素質得到提高。
　　3.書中對實訓目的、步驟、儀器設備、分析討論、注意事項等有較詳細的敘述，以期開拓學生的思路，培養學生的獨立思維和創新精神。
　　本教材由深圳職業技術學院白廣新、吳鋒、徐愛華和郝英明幾位老師編寫，其中吳鋒編寫第1章和第3章，郝英明編寫第4章和第5章，徐愛華編寫第6章，白廣新編寫第2章和第7章並負責全書的統稿工作。
　　由於時間緊迫和編者水平有限，書中難免存在一些問題，衷心希望讀者批評指正。

《工業自動化與控製係統基礎》 內容簡介 本書係統地闡述瞭工業自動化與控製係統的基本原理、關鍵技術及實際應用。內容涵蓋瞭傳感器技術、執行器技術、PLC（可編程邏輯控製器）原理與應用、組態軟件技術、變頻器技術、伺服係統技術以及工業通信技術等核心領域，旨在為讀者構建一個全麵而深入的工業自動化知識體係。全書理論與實踐相結閤，力求使讀者掌握工業自動化係統的設計、調試、運行與維護的基本技能，為從事相關領域的學習、研發與工程實踐打下堅實基礎。 第一章 工業自動化的發展與趨勢 本章首先追溯瞭工業自動化的發展曆程，從早期簡單的機械自動化到電氣自動化，再到如今以信息技術為核心的智能自動化。我們將探討自動化在不同工業領域（如製造業、能源、交通、建築等）的應用現狀，分析其帶來的顯著效益，包括提高生産效率、優化産品質量、降低生産成本、改善工作環境、提升安全性等。 接著，本章將深入探討當前工業自動化的前沿趨勢，重點關注物聯網（IoT）、大數據、人工智能（AI）、雲計算、邊緣計算以及數字孿生等新興技術在工業自動化中的融閤應用。我們將分析這些技術如何推動工業自動化嚮更智能化、柔性化、網絡化和個性化的方嚮發展。例如，物聯網技術如何實現設備間的互聯互通，實現數據的實時采集與分析；大數據技術如何挖掘海量數據中的價值，為生産優化提供決策支持；人工智能技術如何賦予設備自主學習和決策能力，實現預測性維護和智能調度；雲計算和邊緣計算如何提供強大的計算與存儲能力，支持分布式控製與協同工作。最後，本章將展望未來工業自動化發展麵臨的挑戰與機遇，如網絡安全、人纔培養、技術標準等，並提齣應對策略，為讀者描繪工業自動化未來的發展藍圖。 第二章 傳感器技術基礎 傳感器是工業自動化係統的“眼睛”和“觸角”，負責將物理世界的各種信息（如溫度、壓力、流量、位移、光、聲音等）轉化為電信號，以便控製係統進行處理。本章將係統介紹各類常用工業傳感器的基本原理、結構特點、性能指標和選擇依據。 我們將從傳感器的基本分類入手，如按工作原理分類（電阻式、電容式、電感式、壓電式、磁阻式、光學式、聲學式等）、按測量參數分類（溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、位移傳感器、液位傳感器、力傳感器、氣體傳感器、光電傳感器、聲波傳感器等）以及按輸齣信號分類（模擬量傳感器、數字量傳感器）。 針對每類傳感器，我們將詳細講解其工作原理，例如，在電阻式傳感器部分，我們將介紹應變片式傳感器的電阻變化原理，以及如何利用惠斯通電橋進行測量；在電容式傳感器部分，我們將解析電容量隨介電常數或極闆間距變化而改變的原理；在電感式傳感器部分，我們將講解磁芯位移或電感綫圈耦閤變化的工作機製。 此外，本章還將重點闡述傳感器的關鍵性能指標，包括測量範圍、精度、分辨率、綫性度、遲滯、重復性、響應時間、穩定性、功耗等，並解釋這些指標對傳感器在實際應用中的重要性。最後，我們將提供傳感器選型的一般原則和方法，指導讀者根據具體的測量需求、工作環境、精度要求以及成本等因素，選擇閤適的傳感器。 第三章 執行器技術基礎 執行器是工業自動化係統的“手臂”，負責將控製係統的指令轉化為對被控對象的實際操作，實現對生産過程的控製。本章將詳細介紹各種工業執行器的基本原理、類型、特點、選型原則及應用。 我們將重點介紹以下幾類執行器： 電機類執行器： 包括直流電機、交流電機（感應電機、同步電機）、步進電機和伺服電機。我們將解析它們的結構、工作原理，並介紹其在不同應用場景下的優缺點。特彆是伺服係統，我們將進一步探討其高精度、高動態響應的特性。 氣動執行器： 包括氣缸（單作用、雙作用）、氣動馬達、氣動閥門等。我們將介紹氣動係統的組成、工作原理、氣動元件的特點，以及其在快速、可靠、經濟性要求高的場閤的應用。 液壓執行器： 包括液壓缸、液壓馬達、液壓閥等。我們將講解液壓係統的高壓力、高功率密度、平穩運動等特點，以及其在重載、高精度控製場閤的應用。 電磁類執行器： 如電磁閥、電磁繼電器、電磁鐵等。我們將闡述其利用電磁力實現開關或調節功能的原理。 其他執行器： 如加熱器、製冷器、報警器等。 在本章中，我們還將深入探討執行器的控製方式，包括開關量控製、模擬量控製、位置控製、速度控製和力矩控製等。最後，我們將強調執行器的選型原則，綜閤考慮負載特性、控製精度、響應速度、工作環境、電源供應、可靠性及成本等因素，指導讀者做齣閤理選擇。 第四章 可編程邏輯控製器（PLC）原理與應用 PLC是現代工業自動化的核心控製器，廣泛應用於各種自動化生産綫上。本章將係統地介紹PLC的基本結構、工作原理、編程方法以及在實際工程中的應用。 我們將從PLC的硬件組成入手，包括中央處理器（CPU）、存儲器、輸入/輸齣（I/O）接口模塊、通信模塊、電源模塊等，並闡述各模塊的功能。我們將解析PLC的工作流程，即掃描周期（讀輸入、執行程序、寫輸齣、診斷），以及其處理指令的特點。 在編程方麵，本章將重點介紹IEC 61131-3國際標準定義的五種編程語言：梯形圖（LD）、指令錶（IL）、結構化文本（ST）、功能塊圖（FBD）和順序功能圖（SFC）。我們將通過大量的實例，深入講解各種編程語言的語法、結構和應用場景，特彆是梯形圖，作為一種直觀易懂的語言，我們將給予重點講解。 我們將介紹PLC的常用指令，包括邏輯指令（AND, OR, NOT）、定時器指令（TON, TOF, TP）、計數器指令（CTU, CTD）、比較指令、數據傳送指令、數學運算指令、位操作指令等。 在應用部分，本章將展示PLC在各種典型工業控製場景中的實際應用，如： 順序控製： 用於實現按預定順序完成的動作，如生産綫的啓停、物料搬運等。 邏輯控製： 用於實現“與”、“或”、“非”等邏輯運算，如安全聯鎖、狀態判斷等。 定時與計數控製： 用於實現延時、周期性工作、計數纍加等功能。 模擬量控製： 通過PLC的模擬量輸入/輸齣模塊，實現對溫度、壓力、流量等連續變化的參數進行檢測和調節。 本章還將介紹PLC的通信能力，包括串行通信（RS-232, RS-485）和以太網通信，以及如何通過這些接口與其他設備（如HMI、上位機、其他PLC）進行數據交換。 第五章 組態軟件與人機界麵（HMI）技術 組態軟件是連接PLC等底層控製設備與操作人員之間的橋梁，它提供瞭一個可視化的平颱，用於設計、開發和運行監控係統。人機界麵（HMI）則是操作人員與自動化係統進行交互的窗口。本章將詳細介紹組態軟件的工作原理、主要功能以及HMI的設計與應用。 我們將講解組態軟件的核心概念，如畫麵組態、變量管理、設備通信、報警管理、曆史數據記錄、報錶生成、腳本編程等。我們將以某主流的組態軟件為例，演示如何進行工程項目的創建、PLC設備的連接、圖形對象的繪製與配置、變量的綁定、報警條件的設置、數據麯綫的繪製以及用戶界麵的設計。 在HMI設計方麵，本章將強調用戶界麵的友好性、直觀性和易用性。我們將討論如何根據操作人員的需求，設計閤理的畫麵布局，選擇閤適的圖形元素，設置清晰的指示燈和操作按鈕，以及如何有效地呈現生産過程中的關鍵信息（如設備狀態、工藝參數、報警信息等）。 此外，本章還將介紹HMI的常見類型，如文本顯示器（TD）、觸摸屏（TP/HMI）、工控機等，並分析它們的特點與適用範圍。我們將探討HMI與PLC之間的數據通信方式，以及如何實現遠程監控和操作。 第六章 變頻器技術與應用 變頻器是交流電機調速的關鍵設備，它能夠根據負載需求，靈活地調節電機的輸齣頻率和電壓，從而實現對電機轉速的精確控製，達到節能、提高工藝水平的目的。本章將係統介紹變頻器的基本原理、分類、選型、安裝調試及應用。 我們將從變頻器的基本工作原理入手，解析其整流、濾波、逆變、控製等四個主要功能單元的工作過程。我們將解釋變頻器如何通過改變輸齣電壓和頻率，實現對交流電機轉速的平滑調節。 本章將介紹不同類型的變頻器，如電壓源型變頻器（VSI）和電流源型變頻器（CSI），以及它們在結構和性能上的差異。我們還將討論變頻器的控製方式，如V/f控製、矢量控製（無PG矢量控製、有PG矢量控製）和轉矩控製，並分析它們各自的適用場閤。 在選型方麵，我們將指導讀者如何根據電機的功率、額定電壓、額定頻率、啓動轉矩、負載特性（如恒轉矩負載、恒功率負載、風機水泵類負載）以及工作環境等因素，正確選擇變頻器的規格型號。 安裝調試部分，我們將重點介紹變頻器的安裝注意事項，如電源接綫、電機接綫、控製信號接綫、接地要求等，以及常見的調試項目，如參數設置（電機參數、載波頻率、啓動模式、保護參數等）、運行測試和故障排除。 最後，本章將列舉變頻器在各種工業場景中的典型應用，如： 風機水泵類負載： 實現節能降耗，減少噪音和機械磨損。 輸送帶類負載： 實現速度的平穩調節，提高生産效率。 起重機、捲揚機類負載： 實現精確的位置和速度控製。 機床類負載： 實現主軸和進給軸的精確調速。 第七章 伺服係統技術與應用 伺服係統是實現高精度、高動態響應運動控製的關鍵技術，廣泛應用於機器人、自動化生産綫、數控機床等領域。本章將深入探討伺服係統的組成、工作原理、控製模式、選型與應用。 我們將解析伺服係統的核心組成部分，包括伺服驅動器（伺服放大器）和伺服電機。我們將詳細介紹伺服電機的類型，如交流伺服電機（同步、異步）、直流伺服電機，以及它們的結構特點和優勢。 本章將重點講解伺服係統的基本工作原理，包括位置環、速度環和電流環的反饋與控製。我們將分析閉環控製係統如何通過實時監測輸齣量（如位置、速度）並與設定值進行比較，從而不斷調整控製信號，實現對運動的精確控製。 我們將介紹伺服係統的各種控製模式，如位置模式、速度模式和力矩模式，並說明在不同應用場景下應選擇哪種控製模式。例如，在需要精確到達某個位置的應用中，應選擇位置模式；在需要精確控製運動速度的應用中，應選擇速度模式；在需要精確控製施加的力或轉矩的應用中，應選擇力矩模式。 在選型方麵，我們將指導讀者如何根據負載的慣量、轉速要求、精度要求、響應速度、安裝空間等因素，選擇閤適的伺服電機和伺服驅動器。 應用部分，我們將通過具體案例，展示伺服係統在機器人手臂的運動控製、數控機床的刀具定位、自動化包裝綫的精確運動、電子産品的精密裝配等方麵的應用，突齣其在實現高精度、高效率、高柔性化生産中的重要作用。 第八章 工業通信技術 工業通信技術是實現自動化係統中各設備之間信息傳遞和協同工作的關鍵。本章將介紹當前主流的工業通信協議和網絡，包括現場總綫、工業以太網以及無綫通信技術。 我們將首先介紹現場總綫技術，如PROFIBUS、CAN bus、DeviceNet、CC-Link等。我們將分析現場總綫相較於傳統模擬信號傳輸的優勢，如抗乾擾能力強、布綫簡單、數據傳輸速率高、易於擴展和維護等。我們將講解不同現場總綫的特點、拓撲結構、通信速率、通信方式（如主從通信、令牌傳遞、輪詢等）及其典型應用領域。 接著，本章將重點介紹工業以太網技術，如Ethernet/IP、PROFINET、EtherCAT、Modbus TCP等。我們將分析工業以太網如何將標準的以太網技術應用於工業自動化領域，並討論其在實時性、確定性、帶寬以及與IT網絡的融閤方麵的特點。我們將介紹不同工業以太網協議的通信機製、優勢以及在不同行業中的應用。 此外，本章還將涉及工業無綫通信技術，如Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee以及蜂窩網絡（4G/5G）在工業環境中的應用。我們將討論工業無綫通信的優勢，如簡化布綫、提高靈活性、支持移動設備連接等，以及其麵臨的挑戰，如穩定性、安全性、實時性等。 最後，本章將探討工業通信的未來發展趨勢，如 TSN（時間敏感網絡）技術在工業以太網中的應用，以及物聯網（IoT）與工業通信的深度融閤，為讀者提供對工業通信技術發展方嚮的洞察。 結論 本書力求通過係統性的理論講解和豐富的實例應用，幫助讀者掌握工業自動化與控製係統的核心知識與技術。從基礎的傳感器、執行器，到核心的PLC、組態軟件，再到關鍵的變頻器、伺服係統和工業通信，本書為讀者提供瞭一個循序漸進的學習路徑。通過對本書的學習，讀者將能夠更好地理解和應用工業自動化技術，為應對現代工業生産的挑戰，推動智能化、高效化生産的發展做齣貢獻。

評分☆☆☆☆☆

對於想要快速掌握應用電子技術基本技能的讀者來說，這本《應用電子技術實訓教程》無疑是一個不錯的選擇。它的最大亮點在於其實用性和操作性。書中的每一個實驗項目都設計得非常貼近實際應用，從最基礎的電源電路、放大電路，到稍微復雜一點的濾波器、振蕩器，再到一些基於集成芯片的實用模塊，都提供瞭清晰的電路圖和元器件清單，非常方便我們進行搭建。而且，書中還鼓勵我們進行一些小的創新和改進，例如在某個實驗中，我嘗試著將書中的一個限流電路應用到瞭我自己的一個小項目中，成功解決瞭過載問題，讓我獲得瞭成就感。此外，這本書的排版和圖示也相當清晰，易於閱讀和理解，即使對於一些初學者來說，也不會感到晦澀難懂。雖然這本書沒有涉及太多高深的理論推導，但它為我們打下瞭堅實的實踐基礎，讓我們能夠快速上手，並在動手實踐中學習和成長。我個人認為，對於那些希望快速進入電子技術領域，並能夠獨立完成一些基本電路設計和調試的讀者，這本書是一本非常值得推薦的入門級教材。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對嵌入式係統開發充滿興趣的學生，而這本《應用電子技術實訓教程》在這一領域給予瞭我極大的幫助。書中關於微控製器（MCU）應用的章節，從基礎的GPIO控製、中斷處理，到更復雜的通信協議（如UART、SPI、I2C）的實現，都進行瞭詳細的講解和實踐指導。我印象最深刻的是關於ADC和DAC的實驗，通過與MCU的結閤，我能夠將各種模擬傳感器的數據讀取並進行處理，再通過DAC輸齣控製信號，實現瞭一些有趣的功能，比如簡單的溫度監控係統和LED亮度調節。書中提供的代碼示例也相當規範和易懂，並且很多都提供瞭詳細的注釋，這對於初學者來說非常有益。我甚至嘗試著在書中某個實驗的基礎上，自己編寫瞭一些額外的功能，比如增加一個SD卡存儲模塊，用於記錄傳感器數據，這個過程讓我充分體會到瞭嵌入式開發的樂趣和挑戰。這本書不僅僅是教我如何使用工具，更是引導我去理解硬件與軟件如何協同工作，如何通過編程來控製和影響物理世界。這種從理論到實踐，再到創新的完整學習路徑，是我一直以來所追求的。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣一名希望深入理解電子技術內在機製的學習者來說，《應用電子技術實訓教程》提供瞭一個絕佳的平颱。它不僅僅停留在“完成實驗”的層麵，而是非常注重理論與實踐的結閤。在每個實驗項目開始前，它都會詳細闡述相關的理論背景，例如功率放大器的設計原理，涉及到不同類彆的放大器、偏置電路、負載匹配等一係列重要的概念，並配以清晰的數學推導和圖示。這讓我能夠在一個更深層次上理解實驗的意義，而不是盲目地按照步驟操作。在實驗過程中，書中還會引導我們思考實驗結果的可能偏差，並給齣分析和排除故障的方法。我記得在做一個信號發生器的實驗時，我遇到瞭輸齣波形失真的問題，翻閱書籍後，我發現是由於某個元器件的參數選擇不當，導緻瞭非綫性失真。通過修改參數並重新搭建，我成功地得到瞭理想的輸齣波形，這個過程讓我受益匪淺，也讓我學會瞭如何分析和解決實際電路問題。此外，書中還包含瞭一些關於元器件選型、PCB設計基礎以及電路仿真的內容，這些拓展性的知識對於我今後的獨立設計和項目開發都非常有幫助。這本書的深度和廣度都讓我感到滿意，是一本值得反復研讀的優質教材。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，學習電子技術，動手能力是關鍵。而這本《應用電子技術實訓教程》恰恰在這方麵做得非常齣色。我尤其欣賞它在實驗設計上的循序漸進，從最簡單的單片機入門，到復雜的嵌入式係統開發，每一步都搭建在紮實的理論基礎上，而且實驗的復雜度也在不斷提升，能夠有效地鍛煉讀者的邏輯思維和解決問題的能力。例如，書中關於ADC（模數轉換）和DAC（數模轉換）的實驗，我印象尤為深刻。通過實際操作，我能夠清楚地理解信號的量化過程，以及如何將模擬信號轉換為數字信號進行處理，再通過DAC重新還原成模擬信號。這種親手驗證理論知識的過程，比單純的閱讀教材要生動得多，也更容易記憶。書中還提供瞭大量的實用電路示例，涵蓋瞭工業自動化、通信設備、傢用電器等多個領域，這讓我能夠將所學的知識與實際應用聯係起來，激發瞭我學習的動力和熱情。我甚至嘗試著將書中某個傳感器模塊的實驗，稍微修改瞭一下，連接到瞭另一個項目中，竟然也取得瞭不錯的效果，這讓我對自己的動手能力有瞭更大的信心。這本書就像一個經驗豐富的老師，不僅教你“做什麼”，更告訴你“為什麼這麼做”，並且給瞭你足夠的實踐機會去反復琢磨和嘗試。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《應用電子技術實訓教程》時，我最先被它厚實的體量所震撼，這絕對是一本可以伴隨我整個學習生涯的“寶典”。翻開目錄，密密麻麻的項目和實驗設計讓我眼前一亮，從最基礎的二極管、三極管工作原理的搭建，到復雜的數字電路邏輯門應用，再到一些涉及傳感器和微控製器的高級實踐，幾乎涵蓋瞭應用電子技術的全貌。每一章的實驗都配有清晰的電路圖和詳細的操作步驟， even a beginner like me can follow along without much difficulty. 更重要的是，它不隻是羅列實驗，更在實驗前給齣瞭理論基礎的講解，這使得我們在動手操作的同時，也能深入理解背後的原理，而不是成為一個簡單的“搬運工”。我尤其喜歡其中關於濾波器設計的章節，通過動手搭建，我能直觀地看到不同元器件參數對濾波效果的影響，這種“學以緻用”的感覺是任何枯燥理論講解都無法比擬的。而且，書中還穿插瞭一些實際應用案例的分析，比如簡單的電源模塊、信號放大器的設計思路，這讓我對電子技術在現實生活中的應用有瞭更深刻的認識，也激發瞭我進一步探索的興趣。雖然我還沒有完成所有的實驗，但我已經能預見到，這本書將是我未來在應用電子技術領域學習和實踐中不可或缺的良師益友。