測控電路/高等學校教材 9787040393835 高等教育齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李剛，林淩 著

圖書標籤:

• 測控電路
• 電路分析
• 自動控製
• 傳感器技術
• 信號處理
• 高等教育
• 教材
• 電子技術
• 測量技術
• 模擬電路

店鋪： 北京文博宏圖圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040393835

商品編碼：29422413423

包裝：平裝

齣版時間：2014-07-01

基本信息

書名：測控電路/高等學校教材

定價：39.20元

作者：李剛,林淩

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2014-07-01

ISBN：9787040393835

字數：

頁碼：392

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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　　《測控電路/高等學校教材》介紹瞭測控係統中電路的分析和設計方法，包括信號的檢測、放大、處理、變換、顯示、傳輸和功率驅動等內容。全書共13章，分彆為測控電路概論、傳感器與接口電路、信號放大、信號濾波、信號運算、信號綫性變換、信號非綫性處理、模擬一數字轉換與數字一模擬轉換、信號顯示、功率驅動、生物醫學信號檢測、信號遙傳、測控係統實例。本書特彆注重反映現代電路的新進展，包括新技術、新器件和新方法。本書重視理論聯係實際，全麵考慮係統性，注意教材在全麵提高學生的素質與能力方麵的重要作用。

目錄

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第1章 測控電路概論

作者介紹

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文摘

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　　③減少電路或敏感部分的環路麵積。

序言

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第1章 測控電路概論

測量與控製係統：理論、設計與應用 一、導論：測量與控製的基石 在現代科學技術飛速發展的浪潮中，測量與控製係統已成為支撐工業自動化、智能化生産以及科學研究不可或缺的核心技術。從精密儀器的研發到龐大工業生産綫的自動運行，再到航空航天、生物醫藥等尖端領域的探索，無不依賴於對物理量進行精確測量並基於測量結果對係統進行有效調控。本教材旨在為讀者構建一個係統、深入的測量與控製理論框架，涵蓋從基礎概念到前沿技術的完整知識體係，為有誌於投身於這一領域的學生和工程師提供堅實的基礎和必要的指導。 本書不拘泥於單一學科的局限，而是融閤瞭電子技術、信息科學、自動控製理論、信號處理等多個學科的知識精華，力求從多角度、全方位地展現測量與控製係統的本質。我們將首先從測量學的基本原理齣發，探討各類物理量（如溫度、壓力、流量、位移、電量等）的測量方法、傳感器技術、信號的采集與預處理。隨後，我們將深入自動控製理論的核心，解析係統的建模、穩定性分析、性能指標以及各種控製算法的設計與實現。最後，我們將目光投嚮實際應用，通過典型案例的分析，展示測量與控製技術在不同領域的創新應用與發展趨勢。 二、測量技術：洞察世界的窗口 測量是認知世界、改造世界的起點。本部分將帶領讀者走進紛繁多樣的測量世界，瞭解如何“看見”和“感知”那些肉眼不可及或難以直接量化的物理現象。 1. 測量基本概念與分類： 我們將從最基礎的定義齣發，闡釋測量的意義、目的，以及測量結果的準確性、精密度、靈敏度、分辨率等關鍵評價指標。學習如何進行誤差分析，理解係統誤差與隨機誤差的來源和處理方法，是保證測量可靠性的關鍵。隨後，我們將對測量進行分類，例如按被測參數性質分類（電量測量、非電量測量），按測量方法分類（直接測量、間接測量），按測量精度要求分類等，為後續的傳感器選擇和係統設計提供依據。 2. 傳感器技術：靈魂的觸角： 傳感器是測量係統的“感官”，它們將外界的物理信號轉化為可供後續處理的電信號。本部分將詳細介紹各類常用傳感器的基本工作原理、性能特點、適用範圍以及選型原則。 溫度傳感器： 熱電偶、熱敏電阻、鉑電阻、紅外傳感器等，理解它們在不同溫度範圍和環境下的響應特性。 壓力傳感器： 壓阻式、電容式、應變片式等，分析不同類型傳感器在測量靜態壓力、動態壓力時的優劣。 位移與速度傳感器： 綫性變量差動變壓器（LVDT）、霍爾傳感器、編碼器、激光測距儀等，學習它們在位移、速度、角度測量中的應用。 流量傳感器： 渦輪流量計、電磁流量計、超聲波流量計、質量流量計等，探討在不同流體介質和工況下的流量測量方案。 力與扭矩傳感器： 壓電傳感器、電阻應變式傳感器等，理解其在載荷測量和扭矩監測中的作用。 化學與生物傳感器： pH計、氣體傳感器、生物芯片等，展現測量技術在環境監測、食品安全、醫療診斷等領域的拓展。 3. 信號采集與處理：讓原始信號“說話”： 傳感器輸齣的原始信號往往伴隨著噪聲，並且可能不是直接可用的數字信號。本部分將聚焦於信號的采集與預處理技術。 模擬信號調理： 放大、濾波（低通、高通、帶通）、隔離、阻抗匹配等，保證信號的穩定性和抗乾擾能力。 模數（A/D）轉換： 介紹不同類型的A/D轉換器（逐次逼近型、Σ-Δ型、流水綫型等）的原理、性能指標（分辨率、采樣率、綫性度）及其在不同應用中的選型。 數字信號處理（DSP）基礎： 傅裏葉變換、Z變換、數字濾波算法（FIR、IIR）、采樣定理等，學習如何從數字化信號中提取有效信息，抑製噪聲，進行特徵提取。 數據錶示與存儲： 學習不同的數據格式、編碼方式以及數據存儲介質的選擇。 三、自動控製理論：駕馭復雜係統 測量是為瞭更好地控製。本部分將深入探討自動控製理論的精髓，教會讀者如何設計齣能夠穩定、精確、高效地運行的控製係統。 1. 係統建模：描繪動態行為： 精確的係統模型是設計有效控製器的基礎。我們將學習如何將復雜的物理係統轉化為數學模型。 時域建模： 建立微分方程、傳遞函數、狀態空間方程等，描述係統的動態特性。 頻域建模： 伯德圖、奈奎斯特圖、根軌跡等，分析係統的頻率響應和穩定性。 辨識方法： 介紹基於實驗數據進行係統參數辨識的常用方法。 2. 係統分析：評估運行狀態： 在掌握係統模型後，我們將分析係統的性能和穩定性。 穩定性分析： Routh-Hurwitz判據、Nyquist判據、根軌跡法等，判斷係統在各種擾動下的穩定性。 性能指標： 超調量、調節時間、穩態誤差、幅值裕度和相位裕度等，量化控製係統的響應特性。 係統響應： 階躍響應、脈衝響應、斜坡響應等，理解係統對不同輸入信號的反應。 3. 控製器設計：實現精確調控： 本部分將介紹各種經典的、現代的控製策略，以及它們的設計方法。 PID 控製： 比例（P）、積分（I）、微分（D）控製的原理、作用及其參數整定方法（如Ziegler-Nichols方法、步調節法）。PID控製器因其結構簡單、魯棒性好、易於實現而廣泛應用於工業界。 超前、滯後、超前-滯後補償： 通過引入串聯或並聯補償環節，改善係統的動態性能和穩態性能。 狀態空間設計： 極點配置、觀測器設計、綫性二次型最優控製（LQR）、模型預測控製（MPC）等，針對具有更復雜動態特性的係統進行設計。 模糊控製與神經網絡控製： 介紹基於知識和學習的智能控製方法，適用於模型不確定或非綫性係統。 4. 係統實現與實踐： 學習如何在實際硬件平颱上實現設計的控製器，包括微控製器（MCU）、數字信號處理器（DSP）、可編程邏輯控製器（PLC）等。涉及實時操作係統（RTOS）、數字信號處理器（DSP）的編程和硬件接口設計。 四、測量與控製係統的集成與應用：連接理論與現實 測量與控製係統並非孤立存在，它們是構成復雜工程係統的重要組成部分。本部分將展示如何將前述的測量和控製技術有機結閤，並應用於實際場景。 1. 係統集成： 硬件架構： 傳感器、信號調理電路、數據采集單元、控製器（微處理器、PLC）、執行機構（電機、閥門、加熱器）的整體連接與協調。 軟件設計： 控製算法的實現、用戶界麵（HMI）的設計、數據通信協議（如Modbus, CAN, Ethernet/IP）的應用。 總綫技術： 介紹現場總綫、工業以太網等在實現分布式測量與控製中的作用。 2. 典型應用案例分析： 通過對實際工程問題的深入剖析，展示測量與控製技術的實際價值。 工業自動化： 生産過程的自動化監控（如溫度、壓力、液位控製）、機器人運動控製、質量檢測係統。 過程控製： 化工、電力、冶金等行業的復雜流程控製，如鍋爐自動控製、反應釜溫度控製。 汽車電子： 發動機管理係統（EMS）、電子穩定程序（ESP）、自動駕駛輔助係統（ADAS）中的傳感器應用與控製策略。 航空航天： 飛行姿態控製、導航與定位係統、發動機推力調節。 醫療儀器： 生理信號監測（心電、腦電）、藥物輸送泵的精確控製、手術機器人。 環境監測與智慧城市： 空氣質量監測、水質監測、智能交通管理。 3. 前沿技術展望： 簡要介紹當前測量與控製領域的一些前沿研究方嚮，如： 物聯網（IoT）與邊緣計算： 如何將測量與控製係統與網絡化連接，實現數據的高效傳輸和本地化處理。 人工智能（AI）在控製中的應用： 機器學習、深度學習在係統建模、故障診斷、自適應控製等方麵的潛力。 網絡化控製係統（NCS）： 探討通過通信網絡進行信息交換的控製係統設計與挑戰。 精密測量與微納技術： 介紹更小、更精確的測量技術及其在生物、材料科學中的應用。 五、結語 測量與控製技術是一個充滿活力和挑戰的領域，它不斷推動著科技的進步和社會的發展。本書的編寫宗旨在於為讀者打下堅實的理論基礎，培養嚴謹的工程思維，並激發對這一領域持續學習和創新的熱情。通過掌握本書內容，讀者將能夠理解復雜的測量與控製係統，設計齣滿足實際需求的解決方案，並為未來的技術發展貢獻自己的力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的印刷質量和裝幀設計都相當不錯，拿在手裏很有分量，也顯得很專業。我主要關注的是書中關於信號調理的部分，這部分內容對於任何一個想要構建精確測量係統的工程師來說，都是至關重要的。信號調理電路的好壞，直接決定瞭最終測量結果的準確性和可靠性。我翻閱到的章節，對於各種濾波器的設計和應用，講解得非常細緻，包括不同類型濾波器的頻率響應特性、設計公式以及在實際電路中的實現方法，都進行瞭詳細的闡述。我特彆喜歡作者在介紹一些高級的信號處理技術時，並沒有迴避其數學上的復雜性，而是提供瞭一種比較易於理解的視角，這對於我們這些可能數學基礎不是特彆紮實的讀者來說，是很難得的。雖然我還沒有完全掌握所有內容，但這本書無疑為我打開瞭新的思路，讓我對如何設計高性能的信號調理電路有瞭更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，對於我們這些長期在一綫從事工程技術工作的人員來說，無疑是一場及時雨。在實際項目中，我們經常會遇到各種復雜的測控問題，而這本書恰恰提供瞭一個非常紮實的理論基礎。我比較關注的是書中對於傳感器接口電路的設計和分析部分。很多時候，傳感器的信號往往比較微弱，並且容易受到各種乾擾，如何有效地將其轉換為可處理的信號，是關鍵中的關鍵。這本書在這方麵的內容，給瞭我不少啓發。它不僅介紹瞭各種常用的傳感器接口電路，還深入剖析瞭它們的工作原理、優缺點以及在不同應用場景下的選擇依據。我個人覺得，如果書中能再增加一些針對實際故障排除的案例分析，那就更完美瞭。畢竟，理論學得再好，遇到實際問題時，如何快速準確地找到故障根源並解決，纔是衡量一個人真實能力的重要標準。但即便如此，這本書的價值依然是毋庸置疑的，它為我們提供瞭一個堅實的知識框架，能夠幫助我們更好地理解和解決工程中的實際問題。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的印象非常深刻，尤其是它在介紹測控係統整體架構和設計流程方麵的內容。很多時候，我們在學習具體的電路模塊時，很容易忽略瞭它們在整個係統中的作用和相互關係。而這本書很好地彌補瞭這一點，它從全局的角度齣發，詳細講解瞭如何構建一個完整的測控係統，包括從需求分析、方案設計到硬件實現和軟件開發的全過程。我比較感興趣的是書中關於係統魯棒性和抗乾擾設計的部分，這在實際的工業應用中尤為重要。如何保證測控係統在復雜多變的環境下依然能夠穩定可靠地工作，是工程師麵臨的一大挑戰。這本書在這方麵提供瞭一些非常實用的指導和建議。我個人認為，如果書中能再增加一些關於實際項目案例的詳細分解，比如某個具體的工業自動化項目，從頭到尾分析其測控係統的設計思路和實現細節，那將極大地提升這本書的實用價值，讓讀者在理論學習的同時，也能獲得更直接的工程實踐經驗。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在校的本科生，我一直在尋找一本能夠幫助我係統學習測控電路的教材。我之前也看過幾本不同的書，但總感覺內容有些零散，或者過於偏重某一方麵的知識。而這本《測控電路》給我的感覺就非常不一樣。它的內容覆蓋麵非常廣，從基礎的模擬電路到數字信號處理，再到實際的測控係統集成，都有涉及。最讓我驚喜的是，書中在講解一些核心概念時，會穿插大量的圖示和錶格，這對於我這樣的視覺型學習者來說，簡直是福音。很多抽象的原理，通過這些直觀的圖形，一下子就變得容易理解瞭。而且，這本書的編排結構也非常閤理，章節之間的過渡自然流暢，讓我能夠按照自己的節奏進行學習，而不會感到迷茫。我特彆期待接下來能學習到書中關於數據采集和處理的部分，這對我未來的專業學習和畢業設計都將非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書我剛入手沒多久，還沒來得及深入研讀。不過，從我翻閱的章節來看，它在理論的闡述上可謂是煞費苦心，很多概念的引入都循序漸進，邏輯性非常強。作者似乎花瞭大量的心思去打磨每一個公式和推導過程，力求讓讀者能夠清晰地理解其背後的原理。尤其是對於一些初學者來說，這種嚴謹的講解方式應該能大大降低學習門檻。它不像有些教材那樣，上來就扔一堆高深的理論，讓人望而生畏。相反，它像一位循循善誘的老師，一步一步引導你走進測控電路的世界。我特彆欣賞書中對一些經典案例的分析，雖然我還沒有完全消化，但能感受到作者在選擇這些案例時，是經過深思熟慮的，它們很好地印證瞭前麵講到的理論知識，並且具有很強的實際應用價值。當然，對於我而言，可能還需要結閤更多的實踐操作來加深理解，但總體來說，這本書在知識的係統性和深度上，給我留下瞭很好的初步印象。