电子技术实验、实训及课程设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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范立南 等 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302268031

商品编码：29706499793

包装：平装

出版时间：2011-10-01

基本信息

书名:电子技术实验、实训及课程设计

：39.00元

售价：26.5元,便宜12.5元,折扣67

作者:范立南 等

出版社：清华大学出版社

出版日期：2011-10-01

ISBN：9787302268031

字数：

页码：314

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.499kg

编辑推荐

内容提要

电子技术是一门技术性和实践性都很强的课程，《电子技术实验、实训及课程设计》依托“模拟电子技术”和“数字电子技术”两门课程，对电子技术的实验、实训及课程设计进行了阐述。《电子技术实验、实训及课程设计》共分4篇，总计10章。篇和第2篇分别介绍了模拟电子技术和数字电子技术实验的内容，分别包括4章的内容，分基础性实验、提高性实验、应用性实验、综合性与设计性实验；第3篇介绍了电子技术实训的内容；第4篇介绍了电子技术课程设计的内容。
《电子技术实验、实训及课程设计》可作为高等院校电气信息类专业（含自动化、电气工程、电子信息工程、电子信息科学与技术、生物医学工程、通信、计算机、测控技术等）及相关专业的本科实验教材，还可作为高职高专院校电子、电气、信息类及相关专业的实验教材，也可供从事电子技术研究和开发的工程技术人员参考。

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目录

作者介绍

文摘

序言

《光学精密测量技术导论》 内容概要 本书旨在为读者系统介绍光学精密测量技术的原理、方法、应用及发展趋势。作为一门交叉学科，光学精密测量技术融合了光学、精密机械、电子技术、计算机科学等多个领域的知识，在现代科学研究、工业生产、质量控制以及国防军工等领域扮演着至关重要的角色。本书力求从基础概念入手，逐步深入到复杂技术和前沿应用，力求为读者构建一个全面而深入的知识体系。 第一章 光学精密测量的基本概念与分类 本章首先界定了光学精密测量的定义，阐述了其区别于传统测量方法的关键特征，即利用光波的波动性、相干性、干涉性、衍射性以及光的其他特性来实现高精度、非接触式的测量。接着，对光学精密测量技术进行系统性的分类，主要从测量原理、测量对象、测量精度等级以及应用领域等方面进行介绍。 按测量原理分类： 详细介绍基于干涉原理的测量（如迈克尔逊干涉仪、萨纳克干涉仪、斐索干涉仪等）、基于衍射原理的测量（如光栅测量）、基于全息原理的测量（如全息干涉测量）、基于投影原理的测量（如影像测量仪）、基于激光技术的测量（如激光干涉仪、激光三角测量、激光雷达等）、基于光电探测的测量（如光电编码器、光电传感器）等。 按测量对象分类： 介绍用于测量长度、角度、平面度、直线度、圆度、表面粗糙度、形变、位移、速度、加速度、温度、压力以及材料光学常数等方面的光学测量方法。 按测量精度等级分类： 区分微米级、亚微米级、纳米级乃至皮米级的测量技术，并探讨实现高精度的关键技术要素。 按应用领域分类： 简述光学精密测量在航空航天、精密机械制造、半导体产业、生物医学、地质勘探、环境监测等领域的典型应用。 第二章 光学精密测量中的关键光学元件与系统 本章深入探讨构成光学精密测量系统的核心光学元件及其工作原理，以及这些元件如何协同工作以实现精确测量。 光源： 详细介绍激光器（如He-Ne激光器、半导体激光器、光纤激光器）、LED、卤素灯等作为光学测量光源的特点、选择依据及其在不同测量场景下的适用性。着重分析激光器的相干性、单色性和方向性对于精密测量的意义。 透镜与反射镜： 介绍球面透镜、非球面透镜、柱面透镜、平场消色差透镜等各种透镜的成像原理、设计参数（焦距、口径、数值孔径等）及其在光学系统中的作用。同理，详述平面镜、凹面镜、凸面镜的反射原理、表面精度要求以及在光学测量中的应用。 分束器与棱镜： 详细介绍各种类型分束器（如半透半反镜、立方分束器）的工作原理、分光比的控制以及在干涉和光路耦合中的应用。介绍直角棱镜、分光棱镜、反射棱镜等在改变光路、实现特定光学功能中的作用。 光学狭缝与光阑： 探讨狭缝和光阑在限制光束、形成特定形状光斑、控制光通量以及实现空间滤波方面的作用。 光学滤波器： 介绍不同类型的光学滤波器（如窄带通滤波器、长通滤波器、短通滤波器）及其在特定波长选择、背景抑制以及提高信噪比方面的应用。 光学干涉仪基本结构： 以经典的迈克尔逊干涉仪为例，详细解析其光路设计、干涉条纹的形成机理、影响干涉条纹质量的因素（如光源相干性、光路稳定性、元件表面质量等），并介绍其他常用干涉仪的结构特点。 第三章 基于干涉原理的光学精密测量技术 干涉是光学精密测量中最核心、最广泛应用的原理之一。本章将聚焦于基于干涉原理的各种测量技术。 干涉原理： 深入讲解光的干涉原理，包括相干性、光程差、相位差与干涉条纹的关系，以及各种干涉类型的特点（如明暗条纹、彩色条纹）。 杨氏双缝干涉与惠更斯原理： 回顾经典的杨氏双缝干涉实验，并阐述惠更斯原理在理解干涉现象中的重要作用。 迈克尔逊干涉仪： 详细介绍迈克尔逊干涉仪的构成、工作原理、优化设计以及其在测量长度、折射率、表面形貌等方面的应用。 萨纳克干涉仪与斐索干涉仪： 介绍这两种经典干涉仪的结构特点、适用范围及其在测量平面度、曲面形状等方面的优势。 马赫-曾德尔干涉仪： 阐述其结构与应用，特别是在测量气体密度、折射率变化等方面的应用。 全息干涉测量： 介绍全息术的基本原理，以及如何利用全息技术实现高精度的形变、振动测量，并探讨其在无损检测领域的应用。 白光干涉： 讲解白光干涉的特点，以及其在测量相对较小距离、表面形貌分析中的优势（如共焦显微镜、白光干涉显微镜）。 相位测量技术： 介绍各种相位测量技术，如条纹投影法、相移法（包括三步相移、四步相移、多步相移算法），以及它们如何从干涉条纹中提取精确的相位信息，进而计算出测量量。 干涉测量中的误差分析与补偿： 探讨影响干涉测量精度的主要误差源，如热膨胀、振动、空气折射率波动、光学元件误差等，并介绍相应的补偿方法和降噪技术。 第四章 基于衍射原理的光学精密测量技术 衍射现象同样是光学精密测量的重要基础，尤其在角度和位置测量方面。 衍射原理： 讲解光的夫琅禾费衍射和菲涅尔衍射的基本原理，以及衍射图样与物体尺寸、波长的关系。 光栅测量： 详细介绍不同类型光栅（如平面光栅、圆形光栅、编码盘）的结构、工作原理及其在精密位移和角度测量中的应用。阐述光栅尺的工作原理，如何将线性位移转化为光信号。 衍射元件的应用： 介绍衍射光学元件（DOE）在空间光束整形、全息存储等领域的应用，以及在某些精密测量中作为特定功能的实现手段。 光栅衍射的应用： 探讨利用光栅衍射测量波长、分析颗粒尺寸等方面的应用。 第五章 激光在精密测量中的应用 激光作为一种理想的光源，其独特的性质使其在精密测量领域发挥着不可替代的作用。 激光器的基本原理与分类： 简述激光的产生原理，介绍不同类型激光器的特点（如连续波激光器、脉冲激光器）。 激光测距技术： 详细介绍激光测距的原理，包括测时法（ToF）、相位法、干涉法，并分析不同方法的适用范围和精度。介绍激光测距仪在工程测量、地形测绘、自动驾驶等领域的应用。 激光三角测量： 阐述激光三角测量法的原理，如何利用激光束在物体表面形成光斑，并通过CCD相机捕捉其位置来计算距离和形貌。介绍其在三维扫描、机器人视觉等领域的应用。 激光扫描技术： 介绍激光扫描显微镜（LSM）、激光共聚焦显微镜等利用激光扫描原理实现高分辨率成像和三维重建的技术。 激光多普勒测速（LDV）： 讲解LDV的工作原理，如何利用激光的多普勒效应测量流体速度或物体运动速度，并介绍其在流体力学、生物医学等领域的应用。 激光雷达（LiDAR）： 详细介绍LiDAR的工作原理、系统构成以及在三维环境感知、地图绘制、自动驾驶、遥感等领域的广泛应用。 激光散斑技术： 介绍激光散斑现象及其在测量微小位移、形变、应力分析等方面的应用。 激光共振腔精密测量： 探讨利用高Q值激光腔进行精密测量，如超高精度长度测量、光学频率梳等。 第六章 光电探测与信号处理技术 光学精密测量最终需要将光信号转化为电信号并进行处理。本章将聚焦于此。 光电探测器的基本原理： 介绍光电二极管、光电倍增管、CCD、CMOS图像传感器等常见光电探测器的结构、工作原理、响应特性（如灵敏度、响应时间、动态范围）及其选择依据。 图像采集与处理： 介绍光学测量图像的采集系统，包括相机、镜头、采集卡等。重点讲解图像预处理（如去噪、平滑、增强）、特征提取、边缘检测、目标识别等图像处理技术在测量中的应用。 信号放大与滤波： 介绍如何对微弱光信号进行有效放大，以及如何利用电子滤波器去除噪声，提高信噪比。 数字信号处理（DSP）与模数转换（ADC）： 讲解ADC在将模拟光电信号转换为数字信号过程中的作用，以及DSP在实现复杂测量算法、数据分析和控制中的关键性。 数据采集与存储： 介绍数据采集卡（DAQ）在实时采集测量数据中的作用，以及数据存储的格式和管理。 第七章 光学精密测量的实际应用案例分析 本章将通过具体的应用案例，展示光学精密测量技术在不同领域的实际价值。 半导体光刻与检测： 介绍光刻机中使用的精密光学系统，以及各种光学检测技术（如CD-SEM、缺陷检测）在晶圆制造中的重要性。 航空航天精密测量： 探讨光学测量技术在卫星姿态确定、空间光学仪器校准、大型结构件尺寸测量等方面的应用。 生物医学光学成像与测量： 介绍光学相干断层扫描（OCT）、荧光显微镜、共聚焦显微镜等在医学诊断、生物研究中的应用。 精密机械制造与质量控制： 阐述影像测量仪、三坐标测量机（CMM）中的光学测量模块、激光轮廓仪等在零件尺寸、形貌、表面质量检测中的作用。 形变与振动监测： 介绍全息干涉、散斑干涉等技术在桥梁、建筑、飞机机翼等结构健康监测中的应用。 光学非接触式测量： 强调光学测量在避免接触、保护被测对象、测量软材料或易损材料等方面的优势。 第八章 光学精密测量的发展趋势与前沿技术 本章将展望光学精密测量技术未来的发展方向。 超高精度测量： 探讨皮米级、阿秒级测量的可能性，以及在引力波探测、基础物理研究等领域的应用。 多物理量集成测量： 介绍将光学测量与其他测量手段（如热、力、电）相结合，实现多物理量协同测量。 智能化与自动化： 探讨人工智能（AI）在光学测量中的应用，如自动识别、自适应优化、智能诊断等。 微纳尺度光学测量： 介绍纳米光学、近场光学等技术在微纳结构分析、单分子检测等方面的应用。 三维与动态测量： 强调对复杂三维结构进行高精度、实时动态测量的技术发展。 便携式与低成本光学测量： 探讨如何将精密光学测量技术小型化、集成化，降低成本，拓展应用范围。 新型光源与探测技术： 关注飞秒激光、超快探测器等技术对精密测量能力的影响。 结论 《光学精密测量技术导论》通过对光学精密测量基本概念、核心原理、关键技术、典型应用以及未来发展趋势的系统阐述，旨在为读者提供一个全面、深入的学习框架。本书适合从事相关领域研究的科研人员、工程技术人员，以及高等院校相关专业的学生阅读。通过掌握本书内容，读者将能够更好地理解和应用光学精密测量技术，为解决科学研究和工程实践中的挑战提供有力的技术支撑。

评分☆☆☆☆☆

从阅读体验的角度来看，这本书的章节组织逻辑非常流畅，从基础的元器件测试和基本电路搭建，逐步过渡到复杂的信号处理和系统集成，难度曲线设计得平缓且科学。插图的质量是这本书的一大亮点，无论是示波器捕捉到的波形图，还是PCB布局的示意图，都清晰锐利，关键节点的标注极其准确，这在进行故障排查时提供了极大的便利。我发现自己很少需要频繁地在文本和图示之间来回对照，因为图表本身就具有很强的自解释能力。总的来说，这本书超越了一本普通实验指导书的范畴，它更像是一本精心策划的“工程师入门实战手册”，内容紧密围绕实际操作的痛点进行组织和优化，使得学习过程中的挫败感被降到了最低，取而代之的是持续的成就感和对技术掌握的信心。

评分☆☆☆☆☆

对于课程设计环节的指导，这本书的处理方式展现出了极高的前瞻性。它没有直接给出一个标准化的“大作业”模板，而是提供了一系列相互关联、难度递增的综合性课题方向，比如“基于微控制器的环境监测系统设计”或者“便携式音频放大器的优化设计”。更重要的是，它提供了一个设计流程的通用框架——从需求分析、模块划分、元器件选型到最终的调试与测试流程，这种系统性的方法论指导，对于即将步入职场的学生来说，其价值远超于具体的实验操作本身。它教会的不是某一个具体的电路如何搭建，而是如何将零散的知识点整合起来，形成一个完整、可交付的产品。这种教学思路非常符合当前产业界对复合型人才的需求，将学术训练与工程实践的桥梁搭建得非常坚固。

评分☆☆☆☆☆

翻开内页，首先吸引我的并不是密密麻麻的公式，而是那些排版极其清晰的实验项目介绍。作者在引入每个模块时，都会先用一段精炼的文字概述该实验的目的和它在整个电子技术领域中的地位，这种宏观视角对于初学者来说非常重要，它能帮助我们建立知识体系的框架，而不是孤立地去完成某个任务。我特别欣赏它对实验器材清单的详细列举，不仅标注了型号，还给出了推荐的品牌范围，这极大地减少了我们前期准备材料时摸索的时间和走弯路的可能性。更妙的是，它对安全注意事项的强调，不是那种敷衍了事的几句话，而是用醒目的图示和加粗的文字反复提醒关键的电压、电流限制和ESD防护措施，看得出来编撰者在实际操作安全方面投入了极大的心力。这种对细节的执着，让人在开始动手之前就感到心里踏实，仿佛有一个经验丰富的前辈在旁边指导着每一步操作，确保学习过程既高效又安全。

评分☆☆☆☆☆

这本书在理论与实践的结合点上处理得相当巧妙。它不像纯理论教材那样堆砌晦涩的数学推导，也不像纯粹的“菜谱式”手册那样只给出步骤而缺乏解释。它总是在描述完实验步骤后，紧接着提供一个“原理剖析”或者“设计思路解析”的栏目。例如，当讲解到一个滤波器设计时，它不仅会给出具体的元器件参数选择，还会用非常直观的方式解释为什么选择这个电容值会产生特定的频率响应特性，甚至会探讨在实际电路中，元器件的公差会对最终结果产生什么样的影响。这种“知其然，更要知其所以然”的讲解方式，对于培养工程师的批判性思维和解决实际问题的能力是无可替代的。很多时候，看完其他资料感觉只是学会了“复制粘贴”，而这本书则真正教会了你“如何思考”背后的电子学原理，使得知识的迁移性大大增强。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实令人眼前一亮，那种沉稳的深蓝色调，配上简洁有力的白色字体，一看就知道是面向理工科读者的专业书籍。我印象特别深刻的是它对印刷质量的把控，纸张的厚实度和色彩的还原度都达到了很高的水准，即便是反复翻阅实验步骤和电路图，也不会让人感到费力或产生视觉疲劳。书脊的处理也非常结实，感觉即便是经常携带去实验室，也能经受住时间的考验。整体而言，这本书给人的第一感觉就是专业、耐用，符合其实验指导类的书籍定位。封面上的信息排版也很清晰，作者和出版社的标识都恰到好处地放置在不干扰主题信息的位置，体现了一种严谨的学术态度。不过，话说回来，这种相对保守的设计风格虽然稳妥，但对于追求更前卫视觉体验的读者来说，可能会觉得略微缺乏一些创新感，但就其实用主义的角度来看，无可挑剔。它成功地营造了一种可以信赖的工具书氛围，这对于需要精确操作的电子实验来说，是至关重要的第一印象。