測控電路/高等學校教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李剛，林淩 編

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
• 模擬電子技術
• 高等教育
• 教材
• 電子工程
• 電氣工程

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040393835

版次：1

商品編碼：11511580

包裝：平裝

叢書名： 高等學校教材

開本：16開

齣版時間：2014-07-01

用紙：膠版紙

頁數：392

字數：460000

內容簡介

　　《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。　　本書可以作為測控等機電類專業的本科教材，也可作為高等職業教育教材，還可供從事測控係統研發的工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

第1章 測控電路概論1．1 測控係統的一般結構1．2 測控係統的設計1．3 測控係統中的噪聲、乾擾與誤差1．4 本課程的學習方法和要求思考題與習題第2章 傳感器與接口電路2．1 概述2．2 熱電阻的接口電路2．3 電容傳感器的接口電路2．4 電渦流式傳感器的接口電路2．5 電位器式傳感器的接口電路2．6 差分變壓器式傳感器的接口電路2．7 壓阻式壓力傳感器的接口電路2．8 壓電晶體傳感器的接口電路2．9 光電二極管（光電池）的接口電路2．10 現代智能型傳感器舉例思考題與習題第3章 信號放大3．1 概述3．2 同相放大器3．3 反相放大器3．4 基本差分放大器3．5 儀用放大器3．6 可變增益放大器3．7 隔離放大器思考題與習題第4章 信號濾波4．1 引言4．2 濾波器的主要特性指標4．3 濾波器的傳遞函數與頻率特性4．4 有源濾波器的設計思考題與習題第5章 信號運算5．1 引言5．2 加減運算電路5．3 對數與指數運算電路5．4 乘除與乘方、開方運算電路5．5 微分與積分運算電路5．6 特徵值運算電路思考題與習題第6章 信號綫性變換6．1 概述6．2 電壓一電流變換器（Vcc）和電流一電壓變換器（cVc）6．3 波形變換6．4 電壓一頻率變換與頻率一電壓變換思考題與習題第7章 信號非綫性處理7．1 引言7．2 電壓比較器7．3 限幅放大器7．4 死區電路思考題與習題第8章 模擬一數字轉換與數字一模擬轉換8．1 引言8．2 模數轉換器（ADc）8．3 數模轉換器（DAc）思考題與習題第9章 信號顯示9．1 引言9．2 LED顯示器9．3 LCD顯示器思考題與習題第10章 功率驅動10．1 引言10．2 普通晶閘管10．3 雙嚮晶閘管10．4 晶閘管觸發電路……第11章 生物醫學信號檢測第12章 信號謠傳第13章 測控係統實例

精彩書摘

　　③減少電路或敏感部分的環路麵積。　　④改變電路或敏感部分的方位，使其環路的方嚮與乾擾磁場的方嚮平行。　　2．電場乾擾及其抑製　　電場的乾擾主要來源於交流電源，其中50Hz的工頻乾擾最普遍，50Hz的交流電場主要通過位移電流引入係統輸入端及其引綫，如傳感器及其引綫。交流電饋電綫與引綫之間都具有電容性質，因此50Hz的電場將通過容性耦閤形成電場乾擾。　　（1）電場乾擾的檢測　　由於電場乾擾的主要來源是交流電饋電綫，因而其頻率固定（為50Hz）。改變設備、傳感器、輸入引綫或電路的放置位置，檢測電路的輸齣，如果輸齣信號（50Hz）的幅值發生變化，即可初步判定存在電場乾擾。如果在可能的乾擾源與設備、傳感器、輸入引綫或電路之間放置一塊閤適大小並接到大地的金屬闆，電路的輸齣信號（50Hz）的幅值發生變化，即可判定存在電場乾擾的來源。　　（2）電場乾擾的抑製方法　　抑製電場乾擾的方法主要有以下幾種：　　①屏蔽或去除乾擾源。可能的話，移去已確定的乾擾源。　　②輸入引綫可以采用屏蔽綫。將電路或比較敏感的部分（一般是傳感器、信號輸入部分和前級放大器）用金屬材料製成的屏蔽盒屏蔽起來。注意屏蔽綫的屏蔽層和屏蔽盒要良好地接地，否則，屏蔽綫或屏蔽盒不但不能夠抑製電場乾擾，反而使乾擾更嚴重。　　③盡量采用差分方式輸入。輸入引綫采用屏蔽的雙絞綫或多股綫。　　④如果電場乾擾源在儀器內部，盡可能采用屏蔽綫替換原來普通的交流電饋電綫。　　⑤采用屏蔽電纜驅動技術。屏蔽電纜驅動技術將在第2章中介紹。　　⑥要求較高時，可采用懸浮電源（或電池）供電。　　⑦采用光電隔離或磁隔離技術。　　3．電磁場乾擾及其抑製　　電磁場乾擾的主要來源是各類無綫電發射裝置、各種工業乾擾、無綫電乾擾和設備內部的高頻電磁場乾擾。電磁場乾擾的特點是頻率高，頻率可以是固定頻率，也可以是不固定的，作用距離遠，幅值不穩定。　　（1）電磁場乾擾的檢測　　如果采用檢測磁場乾擾和電場乾擾都不能確定乾擾來源，但是改變設備或電路的位置與方嚮時，輸齣信號有所變化時，可以確定是外部電磁場乾擾。　　……

《電子技術基礎》 書籍簡介 本書是麵嚮高等院校電子信息類、自動化類等專業本科生編寫的教材，係統地闡述瞭電子技術的基礎理論和基本方法。全書共分八章，內容涵蓋瞭電路分析、半導體器件、模擬電路、數字電路、脈衝電路、信號與係統、電源技術以及簡單的電子係統設計等核心領域。本書旨在為讀者構建紮實的電子技術知識體係，培養分析問題、解決問題的能力，為後續專業課程的學習和未來的工程實踐奠定堅實的基礎。 第一章 電路的基本概念與定律 本章是整個電子技術學習的基石。我們將從最基本的概念入手，詳細介紹電荷、電流、電壓、電阻、電導等物理量及其單位，理解它們之間的物理意義和相互關係。在此基礎上，引入電路的基本構成要素，如電源、負載、導綫等，並講解電路圖的繪製規範和符號錶示，使讀者能夠準確理解和錶達電路的結構。 隨後，我們將深入探討電路分析的核心定律：歐姆定律和基爾霍夫定律。歐姆定律是描述綫性電阻電路中最基本的規律，我們會通過各種實例來加深理解，包括電阻的串聯和並聯計算，以及功率的計算。基爾霍夫定律，即電流定律（KCL）和電壓定律（KVL），是分析復雜電路不可或缺的工具。我們將詳細講解如何應用這些定律來列寫電路方程，並介紹幾種常用的電路分析方法，如節點電壓法、支路電流法、疊加定理、戴維寜定理和諾頓定理。通過這些方法的學習，讀者將能夠係統地分析各種直流和交流電路的穩態特性。 本章還將初步介紹電路的瞬態響應，特彆是RC和RL電路在直流信號激勵下的充放電過程，理解時間常數的重要性，為後續學習動態電路打下基礎。 第二章 常用電路元件 本章將詳細介紹電子電路中最基本、最常用的無源元件和有源元件。 無源元件： 電阻器： 深入探討電阻的定義、單位、分類（固定電阻、可變電阻），以及不同類型電阻的特性（金屬膜、碳膜、綫繞等）。講解電阻的功率額定值、精度、溫度係數等重要參數，並介紹在實際電路中的應用場景。 電容器： 介紹電容器的定義、單位、結構和種類（電解電容、陶瓷電容、薄膜電容等）。詳細講解電容器的充放電特性，以及在電路中的隔直、耦閤、濾波等作用。探討電容器的等效串聯電阻（ESR）和漏電流等非理想因素。 電感器： 介紹電感器的定義、單位、結構和種類（空心電感、鐵芯電感等）。講解電感器的儲能特性，以及在電路中的阻流、濾波、耦閤等作用。介紹自感和互感概念，並探討電感器的品質因數（Q值）。 有源元件： 二極管： 深入分析二極管的基本結構（PN結）、工作原理、伏安特性麯綫。詳細介紹不同類型的二極管，如整流二極管、穩壓二極管（齊納管）、發光二極管（LED）、光電二極管等，並闡述它們在電路中的典型應用，如整流、穩壓、信號指示等。 三極管（BJT）： 詳細介紹雙極結型晶體管（BJT）的結構、三種工作狀態（截止、放大、飽和）、基本工作原理。深入分析BJT的兩種結構（NPN和PNP）及其放大作用，介紹三極管放大電路的幾種基本組態（共射、共集、共基）的特點和應用。講解三極管的靜態工作點設置以及偏置電路的設計，理解其在信號放大中的重要作用。 場效應管（FET）： 介紹場效應管（FET）的基本原理，包括結型場效應管（JFET）和絕緣柵型場效應管（MOSFET）的結構、工作特性。重點講解MOSFET的增強型和耗盡型，以及其電壓控製特性。比較BJT和FET的優缺點，並介紹它們在開關電路和放大電路中的應用。 第三章 放大電路 本章將重點討論放大電路的設計與分析。首先，介紹放大電路的基本概念，如電壓放大倍數、電流放大倍數、功率放大倍數、輸入電阻、輸齣電阻以及頻率響應等關鍵參數。 我們將詳細分析單級放大電路的組成和工作原理，包括共射放大電路的靜態分析（確定偏置點）和動態分析（計算放大倍數、輸入輸齣電阻）。在此基礎上，引入多級放大電路的概念，介紹耦閤方式（直接耦閤、阻容耦閤、變壓器耦閤）及其特點，並分析多級放大電路的整體性能。 接著，我們將深入探討放大電路的頻率響應，理解高頻和低頻效應的産生原因，並介紹改善放大電路頻率響應的方法。本章還將討論功率放大電路，介紹甲類、乙類、甲乙類等不同類彆的功率放大器，以及它們的效率和失真問題。最後，我們會簡要介紹負反饋和正反饋的概念及其對放大電路性能的影響，為後續更深入的學習打下基礎。 第四章 綫性集成運算放大器 本章將聚焦於集成運算放大器（Op-Amp），這是現代電子技術中應用最廣泛、功能最強大的器件之一。我們將從其理想模型和實際模型入手，理解運算放大器的基本特性，如極高的開環電壓增壓、極高的輸入阻抗、極低的輸齣阻抗。 然後，我們將詳細講解運算放大器在負反饋下的各種基本應用電路，包括： 同相比例器和反相比例器： 實現信號的比例放大。 加法器和減法器： 實現信號的綫性組閤。 積分器和微分器： 實現對信號的積分和微分運算，在信號處理和控製係統中至關重要。 比較器： 用於信號的閾值檢測和邏輯判斷。 穩壓電源電路： 利用運算放大器實現穩定輸齣電壓的電源。 本章還將介紹差分放大電路，理解其共模抑製比的意義。最後，我們會探討運算放大器的一些實際應用中的非理想特性，以及如何選擇閤適的運算放大器芯片。 第五章 脈衝電路與振蕩器 本章將轉嚮非正弦信號的電路分析與設計。 脈衝電路： 基本波形： 介紹矩形脈衝、鋸齒波、三角波等常見脈衝信號的特性。 波形變換電路： 講解微分電路和積分電路在脈衝信號處理中的應用，如何通過它們改變脈衝的形狀。 典型集成電路： 介紹常用的脈衝産生和整形電路，如多諧振蕩器（如555定時器）、單穩態觸發器、施密特觸發器等。重點講解它們的電路結構、工作原理和應用。 邏輯門電路： 引入數字電路中的基本邏輯門（與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門），理解它們的邏輯功能和真值錶。 振蕩器： 振蕩器基本原理： 講解振蕩器産生周期性信號的條件——正反饋和增益滿足條件。 RC振蕩器： 介紹相移振蕩器和維恩橋振蕩器的原理和應用。 LC振蕩器： 介紹哈特利振蕩器和科皮茲振蕩器的原理和應用，理解電感和電容在振蕩電路中的作用。 石英晶體振蕩器： 介紹石英晶體的壓電效應，以及石英晶體振蕩器的優點（頻率穩定度高）和應用。 第六章 數字電路基礎 本章將引導讀者進入數字電子技術的世界，學習數字信號的特點和數字電路的設計方法。 數製與編碼： 介紹二進製、十進製、十六進製等常用數製，以及二進製編碼（BCD碼、ASCII碼等）。 邏輯代數基礎： 講解布爾代數的基本定理、定律和公式，以及邏輯函數的錶示方法（真值錶、邏輯圖、邏輯錶達式）。 組閤邏輯電路： 介紹如何設計和分析組閤邏輯電路，包括譯碼器、編碼器、多路選擇器、數據分配器等。重點講解全加器、半加器的設計原理。 時序邏輯電路： 介紹觸發器（RS觸發器、JK觸發器、D觸發器、T觸發器）的基本原理和狀態轉移。講解寄存器、計數器等時序邏輯電路的設計和應用。 存儲器： 簡要介紹RAM（隨機存儲器）和ROM（隻讀存儲器）的基本概念和工作原理。 第七章 信號與係統 本章將從更宏觀的角度審視電子電路的功能，著重於信號的傳輸、處理和係統分析。 信號的分類： 介紹模擬信號和數字信號、周期信號和非周期信號、連續信號和離散信號等。 傅裏葉分析： 介紹傅裏葉級數和傅裏葉變換，理解如何將一個信號分解為不同頻率的正弦信號的疊加，從而分析信號的頻譜特性。 係統響應： 介紹綫性時不變（LTI）係統的概念，以及係統的衝激響應和階躍響應。 濾波： 詳細介紹各種濾波器（低通、高通、帶通、帶阻濾波器）的原理和特性，理解它們在信號去除噪聲、提取有用信息方麵的作用。 調製與解調： 簡要介紹幅度調製（AM）、頻率調製（FM）和相位調製（PM）的基本原理，理解它們在通信係統中的應用。 第八章 電源技術與簡單電子係統設計 本章將把前麵學到的知識融會貫通，介紹實際應用中的電源設計以及簡單的係統集成。 直流穩壓電源： 詳細介紹整流電路（半波、全波、橋式整流）、濾波電路（電感濾波、電容濾波、LC濾波）和穩壓電路（穩壓二極管穩壓、集成穩壓器）。講解如何設計一個性能良好的直流穩壓電源。 開關電源： 簡要介紹開關電源的基本工作原理和優勢（效率高）。 傳感器與信號調理： 介紹幾種常見的傳感器（如溫度傳感器、光敏傳感器、壓力傳感器）的工作原理，以及信號調理電路（放大、濾波、綫性化）的設計。 簡單的電子係統設計實例： 結閤前麵章節的知識，介紹一些簡單的電子係統設計，例如： 光控開關： 利用光敏電阻、晶體管和繼電器實現。 定時器： 利用555定時器等集成電路實現。 簡易音頻放大器： 利用運算放大器或晶體管實現。 數字顯示電路： 利用數碼管驅動電路等。 通過本書的學習，讀者將能夠掌握電子技術的基本理論知識，理解各種電子元器件的工作原理，並具備分析和設計簡單電子電路的能力，為將來在電子、通信、自動化等領域的深入學習和職業發展打下堅實的基礎。本書內容豐富，理論與實踐相結閤，旨在培養學生的工程實踐能力和創新思維。

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者在講解一些復雜的模擬電路概念時，似乎刻意避開瞭那些深入的理論推導，轉而強調實際的應用和電路的搭建。比如，在談到運算放大器的使用時，並沒有花太多篇幅去深入剖析其內部的晶體管級聯和偏置電路，而是直接給齣瞭常見的幾種應用電路，如加法器、減法器、積分器等，並詳細解釋瞭它們如何工作以及在實際測量係統中的作用。這對於初學者來說，無疑是一種福音，可以讓他們快速上手，理解電路的功能，而不是被那些晦澀的數學公式和半導體物理知識所睏擾。但是，我總覺得少瞭點什麼，就像是學習一門語言，隻學會瞭日常對話，卻不懂其語法規則，這樣在遇到一些特殊情況或者需要自主創新設計時，就會顯得力不從心。書中對一些關鍵元件的選型也顯得比較籠統，比如在設計某個放大電路時，隻是泛泛地說要選擇“高精度”、“低噪聲”的運放，卻沒有給齣具體的參考標準或者選擇的依據，這讓我在實際操作中，麵對市場上琳琅滿目的元器件時，感到無從下手。

評分☆☆☆☆☆

這本書在描述一些自動化控製係統的組成和工作流程時，顯得非常清晰直觀。作者善於使用流程圖和方框圖來展示整個係統的架構，比如在介紹PID控製器時，它詳細地描繪瞭傳感器獲取信息、控製器進行計算、執行器進行調整的閉環反饋過程。對於我這樣對控製理論還不太熟悉的讀者來說，這種可視化的講解方式非常有幫助，讓我能夠快速建立起對控製係統整體的認識。書中的例子也多是從實際工程項目中提取齣來的，比如工業生産綫上的溫度控製、液位控製等，這些貼近實際的案例，讓我更容易理解抽象的控製概念。但是，在對PID參數（Kp, Ki, Kd）的講解上，我個人覺得稍顯不足。書中雖然介紹瞭它們各自的作用，比如比例項響應速度快但可能超調，積分項消除穩態誤差但可能降低穩定性，微分項預測未來但對噪聲敏感，但對於如何根據具體係統特性來整定這些參數，並沒有提供係統性的方法論。更多的是一些經驗性的建議，比如“可以先整定P，再整定I，最後整定D”，這對於一些復雜的、高階的係統，其有效性還有待商榷。

評分☆☆☆☆☆

這本書在講解儀器儀錶的工作原理和選型方麵，做得相當到位。它沒有過多地糾纏於基礎的電子元件特性，而是直接聚焦於各種常用測量儀器，如示波器、信號發生器、頻譜分析儀等的實際操作和應用場景。作者花瞭大量篇幅介紹如何利用這些儀器進行信號的測量、分析和調試，並給齣瞭很多實用的小技巧，比如如何正確地設置示波器的時基和垂直靈敏度，如何使用觸發功能捕捉瞬態信號，如何利用信號發生器産生各種標準波形等。這些內容對於初學者來說，非常有指導意義，能夠幫助他們快速熟悉儀器的使用，並避免一些常見的誤區。此外，書中還涉及到瞭一些傳感器的工作原理，例如壓電傳感器、霍爾傳感器等，並說明瞭它們在不同測量任務中的適用性。然而，在對這些傳感器進行深入的原理分析，比如它們的內部結構、物理效應以及影響測量精度的因素等方麵，這本書的篇幅就顯得比較有限瞭。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我最大的感受就是它更像一本“實戰手冊”，而非嚴謹的理論教材。作者似乎把重點放在瞭“怎麼用”而非“為什麼能用”。在講解數字濾波器的章節，並沒有對Z變換、離散傅裏葉變換等核心數學工具進行詳細的介紹，而是直接給齣瞭幾種常用的濾波器類型（如巴特沃斯、切比雪夫）的傳遞函數和設計步驟。這種方法的好處是，讀者可以很快地學會設計和實現一個濾波器，並瞭解其在信號處理中的具體應用，例如在抑製噪聲、提取特定頻率信號等方麵。然而，對於那些希望深入理解濾波器工作原理、掌握更高級設計技巧的讀者來說，這本書顯然是不夠的。我尤其注意到，在討論采樣率和奈奎斯特定理時，作者隻是簡單提及瞭“采樣率要大於信號最高頻率的兩倍”，卻沒有深入解釋其中的數學原理，例如信號頻譜的周期延拓和混疊現象。這讓我感覺，這本書更適閤工程技術人員快速解決實際問題，但對於想要進行理論研究或開發創新算法的學生來說，可能需要另外補充更深入的理論知識。

評分☆☆☆☆☆

這本書在關於數據采集和信號處理的章節，呈現齣一種“拿來就用”的風格。作者並沒有深入探討模數轉換（ADC）和數模轉換（DAC）的內部工作原理，比如差分、逐次逼近等轉換方式，也沒有詳細介紹信號處理算法的數學推導過程，比如FFT（快速傅裏葉變換）的原理。取而代之的是，它直接介紹瞭常用的數據采集卡和相關的軟件接口，並演示瞭如何利用這些工具獲取模擬信號，進行初步的數據處理，比如去噪、平滑等。書中給齣的代碼示例，也是直接可運行的，這對於希望快速搭建一個數據采集係統的讀者來說，是非常友好的。然而，對於那些想要理解ADC/DAC的精度、分辨率、采樣率等關鍵參數是如何影響數據質量，或者想要自己開發更復雜的信號處理算法的讀者，這本書提供的理論深度是遠遠不夠的。我感覺，這本書更側重於教會讀者如何“使用”現有的工具鏈來完成任務，而非“創造”新的工具或算法。