2001 /2002传感器与执行器大全（年卷） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版时间:1900-01-01

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isbn号码:9787505378360

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• 传感器
• 执行器
• 电子技术
• 工业控制
• 自动化
• 参考工具书
• 年鉴
• 技术手册
• 电子工程
• 仪器仪表

2003 年传感器与执行器实用技术手册 本书聚焦于 2003 年及以前成熟和新兴的传感器与执行器技术，旨在为工程师、技术人员和相关领域的研究人员提供一份详尽的、具有高度实用价值的技术参考。 全书结构严谨，内容涵盖了从基础原理到具体应用案例的广泛领域，特别是对于那些需要在现有工业控制系统、自动化设备及精密仪器中集成或升级传感器的专业人士，本书提供了宝贵的实践指导。 --- 第一部分：通用传感器原理与分类（约 400 字） 本部分深入探讨了各类传感器的工作机理，重点分析了在 21 世纪初工业界广泛采用的测量方法。 1. 传感器基础理论回顾： 详细阐述了传感器的静态特性（如灵敏度、分辨率、线性度、滞后性）和动态特性（如响应时间、频率响应）。对不同类型的输出信号（模拟量、数字量、脉冲量）及其信号调理电路进行了详尽的分析，包括放大、滤波和模数转换（ADC）技术的具体选型考量。 2. 物理量传感器的深度解析： 温度传感器： 重点介绍铂电阻（Pt100/Pt1000）的热特性、标准电阻温度曲线，以及热电偶（K、J、T型）的冷端补偿技术和非线性校正方法。同时，对早期的半导体集成温度传感器（如 LM35 系列）的应用局限性进行了讨论。 压力与力传感器： 详述了应变片（Strain Gauge）的粘贴技术、桥路连接方式（全桥、半桥）及其在测量静压和动态压力中的应用。对压电式传感器的工作原理及其在冲击测量中的适用性进行了对比分析。 位移与位置传感器： 深入剖析了 LVDT（线性可变差动变压器）的原理、绕组设计与抗干扰措施。对于增量式和绝对式光电编码器，本书详细讲解了其信号的编码规则、分辨率的计算，以及如何通过硬件逻辑实现计数与复位。 3. 化学与环境传感器概述： 对 2003 年市场上主流的氧气、二氧化碳传感器的工作原理（如电化学式、非分散红外 NDIR 的早期结构）进行了介绍，并强调了其在工业安全监测中的安装规范与标定流程。 --- 第二部分：执行器技术与驱动电路（约 550 字） 本部分侧重于如何有效地驱动和控制执行器，实现物理世界的动作响应。 1. 电机驱动与控制系统： 直流伺服与步进电机： 详细介绍了针对步进电机（如四相、五相步进电机）的细分驱动技术（如电流斩波控制、微步进算法），并提供了常见驱动芯片（如 L297/L298 系列）的选型与散热设计指南。对于直流有刷电机，讨论了 PWM（脉宽调制）调速的精度与效率问题。 交流电机驱动基础： 对 V/F 控制（标量控制）的矢量控制（Field-Oriented Control, FOC）的早期实现思路进行了概述，重点分析了变频器中 IGBT 模块的选择与保护电路的搭建。 反馈机制： 讨论了如何将霍尔效应传感器或旋转变压器信号回传至伺服驱动器，以实现闭环速度和位置控制。 2. 阀门与流体控制执行器： 比例控制阀： 介绍了电磁驱动阀、伺服驱动阀在液压和气动系统中的应用。重点解析了比例流量控制阀的开度（Duty Cycle）与实际流量之间的非线性关系及线性化处理方法。 加热与冷却执行器： 详细分析了固态继电器（SSR）在交流加热负载控制中的优势与局限性，包括过零导通、热衰减特性及选型实例。 3. 机构执行器与机械耦合： 对滚珠丝杠、行星减速机在高精度定位系统中的机械特性进行了对比，并阐述了间隙（Backlash）补偿在数控机床控制软件中的实现方法。 --- 第三部分：系统集成与故障诊断（约 550 字） 本部分是本书的实践核心，指导读者如何将传感器和执行器可靠地集成到自动化系统中，并进行有效的维护。 1. 工业通信协议集成： 详细解读了 2003 年前后工业现场总线的主流标准，包括： Profibus DP/PA： 物理层规范、帧结构解析及主/从站配置流程。 DeviceNet： CIP 协议基础及其在分布式 I/O 中的应用。 RS-485/Modbus RTU： 通讯错误校验（CRC-16）的计算方法与时序要求。 本书提供了基于这些协议的传感器数据采集与执行器指令下发的实际通讯代码片段示例（基于 C 语言或早期嵌入式汇编）。 2. 噪声抑制与电磁兼容性（EMC）： 针对现场复杂电磁环境，系统性地介绍了屏蔽层的选择、接地系统的设计（单点接地与多点接地）、信号走线的最小耦合距离要求，以及共模扼流圈在隔离高频干扰中的应用。 3. 传感器与执行器的标定与线性化： 多点线性回归法： 提供了针对非线性传感器（如某些类型的气体传感器或应变计桥路输出）的实用多点标定流程，并通过简单的多项式拟合（二次或三次）实现软件补偿。 动态响应测试： 介绍了如何使用脉冲信号发生器对执行器进行阶跃响应测试，并计算出系统的主要时间常数，以优化 PID 控制器的参数设置。 4. 常见故障排查案例分析： 提供了一系列基于历史数据和现场经验的故障案例，例如： 温度传感器漂移的判断与根源分析（如绝缘电阻下降）。 执行器卡滞（Sticking）的诊断流程（通过检查驱动电流与期望位置偏差）。 通讯超时与数据帧错误在高负荷环境下的排查步骤。 本书旨在成为工程技术人员在 2003 年代技术背景下，进行设备设计、调试与维护的必备参考工具书。

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