工业电子技术全程辅导及实例详解(实用技术) 肖波,张红 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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肖波，张红 著

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• 工业电子技术
• 电子技术
• 电路分析
• 传感器技术
• PLC
• 单片机
• 嵌入式系统
• 自动化控制
• 实例详解
• 实用技术

店铺： 典则俊雅图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030352316

商品编码：29844375742

包装：平装

出版时间：2012-10-01

图书基本信息,请以下列介绍为准
书名	工业电子技术全程辅导及实例详解(实用技术)
作者	肖波,张红
定价	49.00元
ISBN号	9787030352316
出版社	科学出版社
出版日期	2012-10-01
版次	1

其他参考信息（以实物为准）
装帧：平装	开本：16开	重量：0.781
版次：1	字数：	页码：

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目录

内容提要

应用于工业中的电子技术涵盖的内容非常广泛，涉及范围从直流电路到控制系统，从固态电子器件到电动机。《工业电子技术全程辅导及实例详解》以电子技术在工业中的应用为核心，对工业电子和控制系统进行清晰、全面的讲述。内容包括工业电子技术的历史以及分类知识，工业控制中的开关、继电器和接触器等基本元件，运算放大器，线性集成电路，晶闸管，传感器，电动机，过程控制技术。《工业电子技术全程辅导及实例详解》内容广泛，结构合理，高度图解，实用性强。 《工业电子技术全程辅导及实例详解》适合各大中型院校电子、通信、自动化和机电一体化等相关专业的在校师生以及工程技术人员参考阅读。

编辑推荐

肖波、张红编著的《工业电子技术全程辅导及实例详解(实用技术)》涵盖工业电子方面很大范围的内容，书中的内容在某些方面与当前市场上同类书籍相同或是在某些方面更全面一些。书中内容按由浅入深的顺序进行介绍——概念涉及从*初章节基本的电子学概念及器件到后面几章的工业机械和控制系统。本书与工程实践联系密切，为了能更通俗易懂，少了数学分析及公示推导，列举了大量器件实例。

作者介绍

肖波、张红

序言

现代电子技术应用指南：精选案例与理论深度解析 在这个日新月异的时代，电子技术已渗透到工业生产的方方面面，成为驱动技术创新和产业升级的核心力量。从精密仪器的控制到大规模生产线的自动化，从新能源的开发到物联网的互联，电子技术的进步深刻地改变着我们的工作和生活方式。本书旨在为广大工程技术人员、科研工作者以及对现代电子技术应用感兴趣的读者提供一本全面、深入且极具实践指导意义的参考。我们聚焦于工业领域中最具代表性、最富挑战性的技术难题，通过精选的经典案例，辅以严谨的理论分析，帮助读者构建坚实的知识体系，掌握解决实际问题的能力。 本书内容涵盖了工业电子技术的多个关键领域，包括但不限于： 一、 工业电源与电力电子变换技术 电力电子变换技术是工业电子系统的“心脏”，它负责高效、可靠地将电能转换为适合各种工业设备运行的电压、电流和频率。本书将深入探讨各种工业电源的类型及其设计原理，包括开关电源、线性电源、UPS（不间断电源）等。我们将重点解析AC-DC、DC-DC、DC-AC、AC-AC等不同类型的电力电子变换器，如Buck、Boost、Buck-Boost、Cuk、SEPIC、Flyback、Forward、Half-bridge、Full-bridge、三相逆变器等。 在理论层面，我们会从器件特性（如MOSFET、IGBT、SCR、二极管等）的选型和驱动，到控制策略（如PWM、SPWM、SVM等）的实现，再到拓扑结构的选择与优化，进行详尽的论述。我们会分析不同拓扑的效率、功率密度、电磁兼容性（EMC）等关键性能指标，并探讨如何通过合理的布局和滤波设计来满足工业环境的严苛要求。 在实践层面，本书精选了多个具有代表性的工业电源应用案例。例如，我们将剖析高功率密度服务器电源的设计思路，涵盖其在散热、EMC抑制、保护功能等方面的挑战及解决方案。另一个案例将聚焦于电动汽车充电桩的核心电力电子模块，详细讲解其在高效率、高可靠性、安全性以及与电网交互等方面的关键技术。我们还将深入研究工业自动化设备中常用的精密可调直流电源的设计，分析其在响应速度、纹纹波抑制以及噪声控制方面的技术要点。对于新能源领域，我们将探讨光伏逆变器和风力发电机变流器的关键技术，包括MPPT（最大功率点跟踪）算法、网格同步、谐波抑制等。 二、 运动控制系统与伺服驱动技术 在现代工业自动化中，精确、高效的运动控制是实现生产自动化和智能化生产的关键。本书将深入讲解各种电机及其驱动技术，包括直流电机、无刷直流电机（BLDC）、永磁同步电机（PMSM）、感应电机（IM）等。我们将详细介绍这些电机的基本原理、特性分析以及在不同工业场景下的应用优劣。 在控制理论方面，我们将系统性地介绍PID控制、模糊控制、自适应控制、模型预测控制（MPC）等先进的运动控制算法。针对伺服驱动系统，我们将深入剖析其核心组成部分，如位置环、速度环、电流环的级联控制结构，以及如何通过精确的参数整定实现高性能的运动控制。本书还将重点介绍编码器、解析器等位置反馈传感器的原理及其在伺服系统中的应用。 本书的案例分析部分将涵盖一系列典型的运动控制应用。例如，我们将详细解析工业机器人关节驱动系统的设计，包括高精度减速器的匹配、多自由度运动的协调控制以及轨迹规划算法的应用。另一个案例将聚焦于数控机床的主轴和进给轴的伺服驱动系统，分析其在动态响应、定位精度、抗干扰能力等方面的设计要求和实现方法。我们还将探讨伺服电机在自动化生产线上的应用，如传送带速度的精确控制、包装机械的同步运行等。对于高精度定位需求的应用，如半导体制造设备中的微动平台，我们将深入分析其超高精度伺服控制的关键技术。 三、 传感器技术与信号处理 传感器是工业电子系统感知外部环境、获取测量数据的“眼睛”和“耳朵”。本书将系统介绍工业领域中常用的各类传感器，包括温度传感器（热电偶、RTD、 thermistor）、压力传感器（压阻式、电容式、压电式）、位移传感器（LVDT、编码器、激光测距）、力传感器（应变片式）、流量传感器（涡轮式、电磁式、超声波式）、液位传感器、气体传感器等。我们将深入分析这些传感器的物理原理、工作机制、性能指标（如精度、分辨率、响应时间、稳定性）以及在不同工业环境下的选型原则。 信号处理是传感器数据转化为可用信息的核心环节。本书将详细介绍信号调理技术，包括放大、滤波、隔离、偏置等，以确保原始传感器信号能够被准确地采集和传输。在数字信号处理方面，我们将探讨数字滤波（如FIR、IIR滤波器）、傅里叶变换（FFT）、小波变换等技术在去除噪声、提取特征、进行频谱分析等方面的应用。本书还将介绍数字采样理论、量化误差以及抗混叠滤波器的设计。 案例分析将展示传感器技术与信号处理在实际工业应用中的威力。例如，我们将解析复杂工业环境下的在线温度监测系统，包括多点温度采集、数据融合以及基于异常检测的预警机制。另一个案例将聚焦于工业过程中的压力和流量的精确测量，详细介绍信号采集、数据处理以及与PLC（可编程逻辑控制器）的接口技术。我们还将探讨视觉传感器在产品缺陷检测中的应用，包括图像采集、图像处理和模式识别算法。针对恶劣工业环境下的振动监测与分析，我们将深入解析振动传感器的数据采集、滤波以及频谱分析技术，用于故障诊断。 四、 工业通信与数据采集 在高度互联的现代工业生产中，高效、可靠的通信系统是实现设备互联、信息共享和远程控制的基础。本书将详细介绍各种工业通信协议，包括RS232/485、CAN总线、Ethernet/IP、Profinet、Modbus TCP/IP等。我们将分析这些协议的特点、传输速率、拓扑结构、通信方式以及在不同应用场景下的适用性。 数据采集（DAQ）系统是连接物理世界与数字世界的重要桥梁。本书将深入讲解数据采集系统的组成，包括传感器接口、信号调理、模拟数字转换器（ADC）、数字信号处理器（DSP）或微控制器（MCU）以及通信接口。我们将讨论采样率、分辨率、多通道采集、同步采集等关键性能指标。 案例分析将重点突出工业通信与数据采集的应用。例如，我们将解析一个复杂的分布式温度和压力监测系统，重点讲解如何利用CAN总线实现多节点设备的实时数据采集和传输。另一个案例将聚焦于基于Ethernet/IP的自动化生产线控制系统，分析如何实现PLC、HMI（人机界面）以及各种智能设备的无缝通信。我们还将探讨基于Modbus TCP/IP的远程监控系统，如何通过网络远程采集和控制工业现场的设备。针对工业物联网（IIoT）的应用，我们将介绍如何利用MQTT等协议实现设备数据的云端上传和分析。 五、 嵌入式系统在工业自动化中的应用 嵌入式系统以其高集成度、低功耗、实时性强等特点，已成为现代工业自动化控制的核心。本书将深入介绍嵌入式系统的硬件架构，包括微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）、FPGA（现场可编程门阵列）等。我们将讨论不同处理器的选型原则，以及存储器、外设接口（如GPIO、UART、SPI、I2C、ADC、DAC）的设计和应用。 在软件层面，我们将介绍实时操作系统（RTOS）在嵌入式系统中的作用，如任务调度、资源管理、中断处理等。我们将重点讲解嵌入式C/C++语言在嵌入式开发中的应用，以及常用的开发工具链。本书还将介绍嵌入式Linux在工业自动化中的应用，及其在网络通信、用户界面开发等方面的优势。 本书的案例分析将展示嵌入式系统在工业自动化中的强大能力。例如，我们将详细解析一个基于ARM Cortex-M系列MCU的工业PLC核心控制器的设计，包括硬件选型、固件开发、实时任务管理以及与外部设备的通信接口。另一个案例将聚焦于基于FPGA的实时图像处理系统，分析如何利用FPGA的高并行处理能力实现高速图像采集和分析。我们还将探讨嵌入式系统在智能传感器节点中的应用，如何实现本地数据处理、通信和低功耗运行。对于工业机器人控制，我们将分析如何利用嵌入式系统实现多轴联动、运动轨迹规划和力反馈控制。 六、 电磁兼容性（EMC）与电子系统可靠性 在复杂的工业电磁环境中，电子系统的稳定运行至关重要。本书将深入探讨电磁兼容性的基本原理，包括电磁干扰（EMI）的产生、传播和耦合机制，以及抗电磁干扰（EMS）的设计技术。我们将介绍屏蔽、滤波、接地、布局布线等关键的EMC设计方法。 电子系统的可靠性是保障工业生产连续性和安全性的基石。本书将分析影响电子系统可靠性的主要因素，如元器件的老化、环境因素（温度、湿度、振动、冲击）、电源干扰等。我们将介绍可靠性设计原则，包括冗余设计、容错设计、降额设计等，以及可靠性测试方法，如加速寿命试验、环境应力筛选等。 案例分析将展示EMC与可靠性在工业设计中的重要性。例如，我们将分析一个高精度仪器在强电磁干扰环境下的EMC设计挑战，包括内部干扰抑制和外部干扰防护。另一个案例将聚焦于极端环境下的工业电子设备可靠性设计，如高低温、高湿、强振动的工况下，如何通过元器件选型、结构设计和工艺控制来提高设备的可靠性。我们还将探讨在易燃易爆场合使用的电子设备，其防爆设计与EMC设计的协同。 本书以“实用技术”为导向，力求将深奥的理论知识转化为可操作的工程实践。我们不仅讲解“是什么”，更侧重于“怎么做”，并提供“为什么”。通过大量的图表、电路图、流程图以及详细的参数分析，帮助读者清晰地理解每一个技术环节。本书的案例详解部分，将模拟真实的项目开发过程，从需求分析、方案设计、元器件选型，到电路实现、软件开发、系统调试，力求为读者提供全方位的实践指导。 无论您是即将踏入工业电子技术领域的工程师，还是寻求提升技术水平的资深专家，本书都将是您不可或缺的得力助手。我们希望通过本书，能够激发您在工业电子技术领域的创新灵感，解决工作中遇到的实际难题，最终为推动工业的现代化和智能化进程贡献您的力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书在“单片机在工业控制中的应用”方面，做得非常出色。我之前对单片机编程了解不多，但这本书通过一个又一个生动具体的工业控制实例，让我逐步掌握了单片机的应用技巧。书中从基础的I/O端口控制，到中断处理，再到ADC/DAC的应用，都讲解得非常细致。我特别喜欢书中关于“实时操作系统（RTOS）”的讲解，它能够帮助我理解如何在复杂的工业控制系统中，实现任务的优先级管理和任务切换，从而保证系统的实时性和稳定性。作者还介绍了多种常用的通信协议，如Modbus、Ethernet/IP等，并给出了如何利用单片机实现这些协议的示例代码。这对于我开发嵌入式系统，实现设备之间的数据交互，提供了非常大的帮助。书中对“故障诊断与处理”的讲解也很有价值，它教我如何通过单片机程序，监测设备的运行状态，并在出现异常时，及时发出报警或进行安全停机。这些实用的技能，在实际的工业现场，能够极大地提高系统的可靠性和维护效率。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“工业电子技术发展趋势与未来展望”章节，让我对行业有了更宏观的认识。作者没有局限于当前的技术，而是对未来的发展进行了预测和分析。我特别关注了书中关于“工业物联网（IIoT）”和“人工智能（AI）在工业电子中的应用”的讨论。作者详细阐述了IIoT如何通过连接和数据分析，提升工业生产的效率和智能化水平，以及AI技术在预测性维护、质量检测、优化控制等方面的应用前景。这些内容让我意识到，工业电子技术正在以前所未有的速度发展，作为从业者，必须不断学习和更新知识，才能跟上时代的步伐。书中还对“绿色电子技术”和“可持续发展”的理念进行了强调，这让我对电子产品的设计和制造有了更深刻的思考。总而言之，这本书不仅提供了扎实的专业知识，还为我指明了未来的学习方向和发展路径，让我对自己在工业电子领域的未来充满信心。

评分☆☆☆☆☆

我个人是一名在光学仪器行业工作的工程师，对于精密测量和控制技术非常感兴趣。这本书中关于“传感器技术与信号处理”的章节，给了我很大的启发。作者对各种光学传感器、位移传感器、压力传感器等的工作原理、性能指标、以及在实际应用中的注意事项都做了详尽的阐述。我尤其关注了书中关于“传感器信号的去噪与滤波”的技术，这对于获取准确的测量数据至关重要。作者提供的几种常用的滤波算法，如滑动平均滤波、中值滤波等，都附有详细的数学公式和C语言代码实现，这对我来说非常实用。此外，书中对“模数转换（ADC）”和“数模转换（DAC）”的讲解也非常到位，它不仅介绍了不同类型的ADC/DAC芯片，还讲解了如何根据实际需求进行选型，以及如何进行信号的校准和补偿。这些内容，对于我设计高精度的测量系统，非常有帮助。这本书帮助我更深入地理解了传感器技术与信号处理之间的紧密联系，也为我未来在这一领域的研究，打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点在于其“全程辅导”的理念，它不仅仅是一本教材，更像是一个全程陪跑的伙伴。从最基础的电子常识，到复杂的系统集成，作者都为读者规划好了学习路径。我尤其喜欢书中提供的“自测题”和“思考题”，这些题目都非常贴合实际应用，能够帮助我巩固所学知识，并发现自己理解上的盲点。很多题目都设置了多种解法，鼓励读者从不同的角度去思考问题，培养解决问题的能力。而且，书中对每一个例题都进行了详细的分析，包括电路的设计思路、参数的计算方法、以及可能出现的异常情况的处理。这让我觉得，这本书不是让你“照猫画虎”，而是教你“如何画虎”。在讲解到一些容易混淆的概念时，作者会反复强调，并通过不同的实例来加深读者的理解。比如，在解释“漏电流”和“短路电流”的区别时，作者就用了几个非常形象的例子，让我一下子就区分开来。另外，书中还提供了一些学习资源和参考链接，这对于想进一步深入学习的读者来说，是非常宝贵的补充。这本书真正做到了“授人以鱼不如授人以渔”，让我掌握了学习的方法和解决问题的思路，而不是仅仅停留在知识的层面。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚入职的电子工程师，对工业电子技术充满热情，但又感到有些迷茫。这本书的出现，就像为我指明了方向。书中对“PLC（可编程逻辑控制器）”的讲解，是我的学习重点之一。作者从PLC的基本结构、编程语言（梯形图、指令表等）入手，逐步深入到PLC在各种自动化控制场景中的应用，例如电机启停控制、液位控制、温度控制等。我特别欣赏书中对“PLC的通信网络”的讲解，包括与上位机、其他PLC之间的通信方式，这对于构建复杂的自动化系统至关重要。作者还分享了许多在实际项目中，PLC编程的技巧和注意事项，比如如何提高程序的效率、如何进行故障排查等。这些宝贵的经验，让我少走了很多弯路。此外，书中对“HMI（人机界面）”的设计与应用也进行了介绍，这对于我理解如何将PLC控制的系统，以直观友好的方式呈现给用户，提供了重要的指导。这本书让我觉得，工业电子技术并不遥远，而是可以通过系统学习，掌握的实用技能。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常平实易懂，没有太多华丽辞藻的堆砌，但却能够将复杂的工业电子技术概念解释得清晰明了。我特别欣赏作者在讲解一些关键概念时，会用类比或者比喻的方式来帮助读者理解，比如在讲解PID控制算法时，作者就用了“驾驶汽车”的比喻，生动地说明了比例、积分、微分三个参数在调节过程中的作用。这种方法极大地降低了技术门槛，使得即使是初学者也能够轻松地掌握核心要点。此外，书中对于各种元器件的选型原则，以及它们在不同电路中的作用，都做了非常详细的说明。例如，在讲解传感器部分时，作者不仅列举了不同类型的传感器，还详细介绍了它们的工作原理、适用范围、以及如何进行信号处理。这对于我在实际项目开发中，选择合适的传感器，避免走弯路，起到了至关重要的作用。书中还包含了大量的图表和示意图，这些图示的绘制非常精细，逻辑清晰，能够直观地展示电路的结构和信号的流动。我尤其喜欢书中对一些复杂集成电路的讲解，作者能够将芯片内部的原理图简化，并用通俗的语言解释其功能，让我对这些“黑盒子”不再感到神秘。总而言之，这本书就像一位经验丰富的导师，耐心地引导着我一步步走进工业电子的殿堂，让我觉得学习过程是充满乐趣和成就感的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“工业电子设备故障诊断与维修”部分，给我留下了深刻的印象。在实际工作中，我们经常会遇到各种电子设备的故障，而快速准确地诊断出故障原因并进行修复，是工程师的重要能力。这本书提供了许多系统性的故障诊断方法和流程，例如基于症状的分析、基于模块替换的测试、以及使用示波器、万用表等测量工具进行详细的检测。我尤其喜欢书中对一些典型故障案例的分析，比如电源模块的损坏原因、驱动电路的失效分析、以及控制板的通信故障排查等。这些案例都非常贴近实际，而且作者给出了详细的排查步骤和解决方案。书中还介绍了一些常用的维修技巧，例如如何进行焊接、如何更换元器件等。对于初学者来说，这些基础的维修技能是非常重要的。这本书不仅教我“如何修理”，更教我“如何思考”，让我能够举一反三，应对各种复杂的故障情况。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，这本书的“实用技术”定位非常准确。它没有过多地停留在理论研究的层面，而是将重点放在了如何将这些理论知识应用到实际的工业生产中。书中大量的工程实例，都是从实际出发，解决了工业生产中的实际问题。我特别关注了书中关于“工业现场总线”的部分，讲解得非常详细，包括CAN总线、Profibus总线等，不仅介绍了它们的通信原理，还给出了具体的应用案例，比如在自动化生产线上的数据采集和控制。这对于我理解工业自动化系统的构建，非常有帮助。书中对“抗干扰”和“EMC”的讲解也做得非常到位，这是工业电子设计中非常关键的一环。作者给出了很多实用的方法和技巧，比如如何进行电路布局、如何选择屏蔽措施等，这些都是在实际工作中非常宝贵的经验。我注意到，书中对于一些过时的技术并没有做过多的篇幅，而是重点讲解了当前主流的技术和未来的发展趋势，这让我觉得这本书非常具有前瞻性。总的来说，这本书是一本非常适合一线工程师参考的书籍，它能够帮助我们快速掌握解决实际工程问题的能力，提高工作效率。

评分☆☆☆☆☆

我个人对书中关于“功率电子器件”的讲解印象尤为深刻。作者对于MOSFET、IGBT等关键功率器件的特性、驱动方式以及在不同应用中的选型都进行了非常详尽的阐述。特别是关于IGBT的损耗分析和散热设计，给出了非常实用的建议，这在设计高功率的电力电子设备时至关重要。我曾遇到过IGBT过热导致设备失效的问题，如果当时阅读了这本书，或许就能避免。书中还详细介绍了各种功率变换器拓扑，例如Boost、Buck、Buck-Boost等，并对它们的优缺点、适用场景进行了比较分析。这些拓扑的讲解，都配有详细的电路图和数学推导，但同时又保持了易于理解的风格。令人惊喜的是，书中还对一些高级的功率变换技术，如多电平变换器、谐振变换器等进行了初步的介绍，为读者打开了更广阔的视野。这些内容，在很多同类书籍中可能都不会涉及，或者只是简单提及。作者的这种“全景式”的讲解，让我对功率电子技术有了更系统、更深入的认识，也为我未来的学习和研究指明了方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常吸引人，简洁大气，带着一种专业而不失亲和力的感觉。拿到书的那一刻，就能感受到纸张的质感，印刷也很清晰，这对于一本技术类的书籍来说，是非常重要的细节，能够大大提升阅读体验。翻开目录，内容安排得非常系统，从基础的电子元器件讲起，循序渐进地深入到各种工业电子系统的设计与应用。特别是其中关于电源技术的部分，讲解得非常透彻，不仅阐述了理论原理，还结合了实际的电路设计，让我对开关电源、线性电源等有了更深刻的理解。在讲解过程中，书中穿插了大量的工程实例，这些实例都非常贴近实际工业生产中的应用场景，比如一些自动化生产线的控制模块、变频器的核心电路等等。这些案例的分析，不仅仅是简单地罗列电路图，而是深入剖析了每个元器件的作用、电路的工作原理、以及在实际应用中可能遇到的问题和解决方案。这种理论与实践紧密结合的编写方式，让我在学习过程中，不再是枯燥地背诵公式，而是能够真正地理解技术背后的逻辑，并能够举一反三。作者在讲解过程中，也多次强调了安全和可靠性的重要性，这对于工业电子领域来说是至关重要的，因为任何一个小小的疏忽都可能导致严重的后果。书中对于这些方面的指导，让我受益匪浅，也让我对工程师的职业素养有了更深的认识。