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冷金属检测器
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3秒自动关闭窗口《机电接口技术》课程教学设计方案
《机电接口技术》课程教学设计方案
中央电大教务处
中央电大理工部“机电接口技术”课程组
　& 一、课程基本说明：
&《机电接口技术》是机械设计制造及其自动化专业学生的一门专业课。本课程3学分，课内学时为54学时，一学期授完。
《机电接口技术》课程具有较强的实践性和综合性。通过本课程的学习，使学生了解机电接口的一般构成，掌握常用机电接口芯片的使用方法，能够运用所学知识分析和设计简单的机电接口电路。使学生具有解决生产实际问题的初步能力。
本课程的先修课程：机电控制工程基础、机电控制与可编程序控制器技术、传感器与测试技术、液压气动技术、数控原理与应用等。
二、课程内容及教学要求
根据教学内容和教学活动选择不同的媒体资源以实现教学目标，并根据学生的认知过程和教学规律，将教学过程分成几大部分，每一部分完成一定量的教学要求，最终实现循序渐进、融会贯通的目的，强调实践（实验）环节的重要性，本课程实践性强，涉及（知识）面宽，因此，加强实践实验性环节教学，使学习者正确、深入理解和掌握本课程的内容。
课程的基本内容及教学要求如下：
一、绪论（1学时）
二、典型直流集成稳压电源及抗干扰技术（8学时）
1．集成稳压器的基本工作原理及主要参数
基本工作原理、极限参数、工作参数、集成稳压器的质量参数
2． 典型直流稳压集成电路
固定型正电压输出稳压电路——7800系列、固定型负电压输出稳压电路——7900系列、三端可调型正电压输出稳压电路——317系列、三端可调负电压输出稳压电路——337系列、DC/DC隔离电源、基准电源&
3． 地线系统和电源抗干扰技术
干扰来源及抗干扰设计、地线系统、计算机控制系统的接地方法、实例
教学要求：熟悉集成稳压器的基本工作原理及直流稳压集成电路的应用，掌握、317、337系列直流稳压集成电路的用法，了解常用的抗干扰技术。
三、信号处理电路（6学时）
1． 线性运算放大电路
运算放大器的基本特性、比例放大器、加、减法器、差动放大器
2． 模拟电压比较器
模拟电压比较器特性参数、过零比较器、电平检测器、窗口比较器、回差电压比较器、区域比较器、比较器应用实例
3． 绝对值检测电路
绝对值电路原理、绝对值电路性能的改善
4． 电压--电流变换器
U/I变换原理、U/I变换电路实例
教学要求：熟悉运算放大器的基本特性、模拟电压比较器特性参数，掌握线性放大电路、过零比较器、电平检测器和窗口比较器电路，了解模拟电压比较器的应用；了解绝对值检测电路、电压--电流变换器的原理及应用。
四、信号隔离电路（4学时）
1． 信号隔离概述
信号隔离的意义、信号隔离的原理、信号隔离的分类
2． 开关量的隔离方法
光电隔离放大器、继电器隔离、光电隔离固态继电器
3.& 模拟量的隔离方法
电磁隔离放大器、线性光电隔离放大器
教学要求：熟悉信号隔离的原理和特点，掌握光电隔离、继电器的使用方法，了解模拟量的隔离方法。
五、调节器和滤波器电路（8学时）
1． PID调节电路
PID调节器模型、PID运算电路
2． 有源滤波器电路
有源滤波器的分类和参数、一阶有源滤波器传递函数的分析、一阶有源滤波器的实现、二阶有源滤波器传递函数的分析、二阶有源滤波器的实现
教学要求：熟悉PID运算电路、有源滤波器的分类和特点，掌握一阶有源滤波器电路。了解二阶有源滤波器电路。
六、功率驱动电路（4学时）
1．常用功率器件
晶闸管及其应用、功率晶体管及其应用、功率场效应晶体管及其应用
2．发光二极管（LED）驱动接口
3．光电耦合器驱动接口
4．继电器驱动接口
5．晶闸管驱动接口
教学要求：熟悉晶闸管的原理和特性，掌握发光二极管、光电耦合器和继电器的驱动方法。
七、直流电动机的驱动与控制（9学时）
1．直流电机的结构及工作原理
直流电机概述、直流电机的结构、直流电机的工作原理
2．基本控制电路
驱动电路、脉宽调制变换电路
3直流电机控制实例
PWM集成电路芯片LM3524的应用、功率驱动芯片L298的应用、L290/L291/L292的应用
教学要求：掌握直流电机的基本控制电路的原理，熟悉直流电机的工作原理，熟悉LM3524、L298和L292电机控制芯片的原理和应用。
八、步进电机的驱动与控制（8学时）
1．步进电机概述
步进电机驱动的特点、步进电机的工作原理、步进电机主要技术性能指标
2．步进电机驱动电路
单电压电路、双电压电路、斩波电路、调频调压电路、细分功放电路
3．三相步进电机的控制
环行分配器、电机控制器3717
　 4．两相步进电机控制器
L297步进电机控制器、L297/L298应用实例
教学要求：掌握步进电机的单电压、双电压和斩波功率放大电路，熟悉步进电机的基本原理、步进电机控制芯片L297的原理和应用，了解三相步进电机的控制。
九、实验（6学时）
1．集成电路实验
固定型正电压输出稳压电路（7800系列）、模拟电压比较器、滤波器
2．直流电机及驱动实验
3．步进电机及驱动实验
教学要求：掌握稳压器、比较器的使用方法，了解滤波器的性能特点，掌握一种直流电机和步进电机驱动电路的原理。
三、课程教学媒体说明：
1．文字教材
本课程的文字教材是中央广播电视大学出版社出版的《机电接口技术》，教材根据电大现代远程开放教育的特点和成人业余学习的实际情况，教材内容力求简明实用，深入浅出，便于自学和理解。根据课程的一体化方案，本教材为合一型：教材中既包括了对教学内容的系统讲授、完整叙述，也包括了对教学内容的辅导，即对各章节教学内容的总结、归纳和对重点、难点的讲解。同时各章还附有习题，供学习者使用。
本课程提供16讲IP课件，每讲25分钟，重点讲授课程的重点、难点、疑点和学习方法的指导。它与文字教材相互补充，密切配合，目的是帮助同学们学习和掌握课程的教学内容。IP课存放在中央电大的“电大在线”平台（http://www./或http://www./file_post/display/.cn）的本课程网页上。学员和辅导教师可通过浏览器点播观看。各讲具体教学内容详见下表：
建议学习进度
典型直流集成稳压电源及抗干扰技术（1）
典型直流集成稳压电源及抗干扰技术（2）
信号处理电路（1）
信号处理电路（2）
信号隔离电路
调节器和滤波器电路（1）
调节器和滤波器电路（2）
功率驱动电路
直流电动机的驱动与控制（1）
直流电动机的驱动与控制（2）
步进电机的驱动与控制（1）
步进电机的驱动与控制（2）
综合应用实例
期末复习指导
期末复习指导
3．电视录像
录像教材作为文字教材的强化媒体侧重表现教学内容的重点和难点，利用录像教材的形象化优势，讲述不宜于文字表述的内容、特别是涉及实践性教学环节的内容，可强化视听效果，是帮助学生学习的重要手段，有利于学生对基本教学内容的掌握和理解。录像教材拟定8讲，每讲25分钟。
4.网上教学指导与服务
在中央电大的“电大在线”平台的本课程网页上还包括网上教学指导与服务的内容。主要有：教学信息、课程进度、重难点辅导、答疑、作业安排与要求等。网上内容依据实际需求及时更新。
四、学时分配与教学建议：
1．学时分配
教 学 内 容
典型直流集成稳压电源及抗干扰技术（1）
典型直流集成稳压电源及抗干扰技术（2）
信号处理电路（1）
信号处理电路（2）
信号隔离电路
调节器和滤波器电路（1）
调节器和滤波器电路（2）
功率驱动电路
直流电动机的驱动与控制（1）
直流电动机的驱动与控制（2）
步进电机的驱动与控制（1）
步进电机的驱动与控制（2）
交流电动机的驱动与控制
综合应用实例
&2、教学建议
（1）面授辅导：
面授辅导主要依靠各教学单位的辅导教师，密切配合本课程的文字教材和音像等多媒体教材，依据教学大纲进行辅导讲解。面授辅导应逐步摆脱以重复讲解课程内容为主的状况，要以引导学生充分利用各种媒体进行自我学习，帮助学生更好地掌握学习方法为目标。根据本课程的教学要求和特点，各教学单位应组织一定的面授辅导，面授辅导的课时、次数、内容及形式应根据学生的学习情况而定，但原则上不超过总学时的二分之一。
（2）学生自学：
自学是电大学生获得知识的另一种重要方式，也是远程开放教育试点学生必备的一种重要的学习手段和能力。无论是IP课，还是面授辅导课，都要注意对学生自学能力的培养，学生自己更应重视自学和对自学能力的培养。要注重学习方法的变革，充分利用各种学习资源进行学习。为保证学习效果，每个教学班应把学生组成若干学习小组，由辅导教师指导、落实学生自学和学习小组活动，及时答疑。辅导教师应启发学生积极思考，鼓励学生提出问题，对于共性问题可适当安排课堂讨论。
（3）录象教材与IP课件的使用：
录象教材与IP课件作为本课程重要的辅助媒体，它与文字教材相互补充，密切配合，以帮助同学们学习和掌握课程的教学内容。要求各教学单位必须具备收视及上网条件，以便能够及时组织或安排学生收看，充分了解课程重点、难点，保证学生系统地掌握本课程的学习内容。建议学生经常上网浏览本课程网页，及时掌握有关的教学信息，并且通过网络、电子邮件向课程组反馈学习中的需求，解决学习过程中遇到的问题。
　& （4）形成性考核与平时作业：
本课程总成绩由形成性考核成绩和期末考试成绩两部分组成。其中形成性考核成绩占20%，期末考试成绩占80%。
形成性考核成绩由平时作业和学习情况两部分成绩组成。
平时作业共布置4次记分作业，通过“电大在线”平台本课程的网页上布置。每次作业满分3.5分，共14分。辅导教师对学生作业应全批全改，并要写出有针对性的评语，供学生正确理解课程和作业的内容和要求。对于作业中反映出的共性问题，可集中进行讲解。在完成记分作业的前提下，辅导教师还可根据学生学习的实际情况，再布置一些有针对性的作业，作为对记分作业的补充，供学生更好地掌握学习内容。
学习情况考核内容包括辅导课到课情况、收看音像课或IP课的记录情况、学习笔记等，共6分。
按照开放教育试点有关规定，作业完成少于2次者，则形成性考核成绩无效，并且不能参加期末考试。
期末考试采用闭卷考试方法，考试时间2小时。
五、教学反馈：
欢迎同学们通过电子邮件或电话与中央电大课程组联系，以便及时传递、沟通信息，解决教学中出现的问题。
联系人及联系方式：
电话：(0) ，2569060(H)
E-mail:& jkezhong@
电话：010-),　传感器接口与检测仪器电路 _正版电子书在线阅读_百度阅读
传感器接口与检测仪器电路
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传感器接口与检测仪器电路
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《传感器接口与检测仪器电路》内容具有先进性、实用性、完整性、易读性。传感器接口与检测仪器电路设计及信号调理是现代测控系统中不可缺少的重要环节。《传感器接口与检测仪器电路》全面阐述了各种类型的传感器输出信号的放大、处理、变换、传输及抗干扰技术，在阐述中突出了基本概念、基本方法、还特别突出了工程实际应用。《传感器接口与检测仪器电路》还介绍了传感器接口与检测仪器电路可靠性设计与仿真，突出了国防工业产品的高可靠性设计特色。同时还介绍了航空航天用传感器接口与检测仪器电路多个实例，均是作者多年科研工作中与航空航天有关的成功的应用研究。《传感器接口与检测仪器电路》是检测技术与仪器、仪器科学与技术大学本科专业的教材，也可作为电气工程与自动化、信息工程、检测技术与自动化装置、机械电子工程等本科专业用教材，同时《传感器接口与检测仪器电路》也是相关行业尤其是航空航天及国防领域的科研人员、工程技术人员的一本极有价值的参考书。
《传感器接口与检测仪器电路》由国防工业出版社出版。
第1章 信号放大电路1.1 小信号放大器设计1.1.1 小信号交流放大器的设计1.1.2 线性集成运算放大器的设计1.2 数据放大器设计1.2.1 数据放大器静态特性指标1.2.2 数据放大器的动态特性指标1.2.3 集成运放对称组成数据放大器1.2.4 动态校零数据放大器1.3 低漂移直流放大器设计1.3.1 单管直流放大器温度漂移的计算1.3.2 差动放大器温度漂移的计算1.3.3 双通道放大器电路1.3.4 低漂移直流放大器制作工艺1.4 高输入阻抗放大器设计1.4.1 自举反馈型高输入阻抗放大器1.4.2 高输入阻抗放大器的计算1.4.3 高输入阻抗放大器信号保护1.4.4 高输入阻抗放大器制作装配工艺1.5 电荷放大器设计1.5.1 电荷放大器原理1.5.2 电荷放大器特性1.6 低噪声放大器设计1.6.1 噪声的基本知识1.6.2 噪声电路的计算1.6.3 信噪比与噪声系数1.6.4 前置放大器的噪声模型1.6.5 低噪声电路设计原则第2章 信号处理电路2.1 有源滤波器设计2.1.1 有源滤波器的分类和基本参数2.1.2 组成二阶有源滤波器的基本方法2.1.3 二阶有源滤波器的设计2.1.4 集成有源滤波器2.2 常用特征值检测电路2.2.1 绝对值检测电路2.2.2 峰值检测电路2.2.3 真有效值检测电路2.3 采样保持电路2.3.1 电路原理2.3.2 模拟开关2.3.3 采样保持实用电路第3章 调制与解调电路3.1 振幅调制与解调3.1.1 调幅原理与方法3.1.2 包络检波电路3.1.3 相敏检波电路3.2 频率调制与解调3.2.1 调频原理与方法3.2.2 鉴频电路3.3 相位调制与解调3.3.1 调相原理与方法3.3.2 鉴相电路3.4 脉冲调制与解调3.4.1 脉冲调制原理与方法3.4.2 脉冲调制信号的解调第4章 仪表非线性特性的线性化4.1 仪表组成环节的非线性4.1.1 指数曲线型非线性特性4.1.2 有理代数函数型非线性特性4.2 经典非线性特性的补偿方法4.2.1 开环式非线性补偿法4.2.2 闭环式非线性补偿法4.2.3 差动补偿法4.2.4 数字控制分段校正法4.3 线性化电路设计4.4 智能传感器中非线性特性的补偿方法4.4.1 查表法4.4.2 最小二乘曲线拟合法4.4.3 函数链神经网络法第5章 抗干扰技术5.1 干扰的来源5.1.1 外部干扰5.1.2 内部干扰5.2 干扰的传输途径5.2.1 电场耦合5.2.2 磁场耦合（互感性耦合）5.2.3 漏电流效应5.2.4 共阻抗干扰5.3 差模干扰与共模干扰5.4 抗干扰技术5.4.1 滤波技术5.4.2 屏蔽技术5.4.3 隔离技术5.4.4 接地技术5.4.5 浮空（浮置、浮接）技术第6章 传感器接口与检测仪器电路的可靠性设计与预计6.1 概述6.1.1 调理电路的可靠性设计及预计6.1.2 研究的意义6.2 举例电路简介6.2.1 调理电路的功能6.2.2 电路介绍6.2.3 电路中的元器件6.3 调理电路的可靠性设计6.3.1 原理设计的可靠性措施6.3.2 元器件的选型及应用的可靠性措施6.3.3 印制电路板设计的可靠性措施6.4 调理电路的可靠性预计6.4.1 有关的基本概念6.4.2 可靠性预计方法6.4.3 可靠性的预计6.4.4 可靠性预计的结果6.4.5 可靠性预计的结论第7章 传感器接口与检测仪器电路的仿真7.1 电路的计算机仿真7.1.1 电路仿真的基本概念7.1.2 电路仿真软件OrCAD介绍7.1.3 电路仿真软件OrCAD／PSpice的仿真功能7.1.4 使用OrCAD／PSprice进行电路仿真的步骤7.1.5 电路的仿真实例7.1.6 电路仿真过程7.1.7 仿真结果分析7.2 电路印制板的热分析7.2.1 热分析的目的与方法7.2.2 BETAsofi-Board软件的特点7.2.3 印制板的热分析7.3 电路印制板的热测试7.3.1 热测试的目的与方法7.3.2 印制板的热测试7.3.3 热测试的结果与改进措施第8章 航空航天用传感器接口与检测仪器电路实例分析8.1 二氧化碳分压传感器调理电路8.1.1 测量机理8.1.2 传感器的组成8.1.3 关键技术8.1.4 传感器性能8.1.5 结束语8.2 卫星推进系统通道流量测试仪电路8.2.1 测试仪的组成8.2.2 气体流量探头的组成及原理8.2.3 气体流量探头数学模型的建立8.2.4 气体流量探头的试验数据处理8.2.5 数据采集与处理系统8.3 航空发动机磨损在线监测仪电路
在当今工业化社会向信息化社会转变的过程中，传感器与测量系统提供信息的作用日趋明显。在不确定条件下，把各类传感器的原始信息转换为测量系统及后续控制系统、分析系统、监视系统的可用信息是传感器接口与检测仪器电路的主要功能，传感器接口与检测仪器电路的精度及稳定性决定了使用该信息的各类系统的精度及稳定性，它在工业、农业、国防、经济、社会服务和娱乐等众多领域中发挥着不可替代的作用。本书主要介绍在不确定条件下，具有高精度、高稳定性的传感器接口与检测仪器的常用基本电路的原理、特性及用途等。是笔者20多年来从事检测技术与仪器专业教学及科研工作的基础上撰写而成的。将电路设计理论基础与电路实测分析相结合，着重突出国防产品的设计特色，内容丰富，系统性强，表述深入浅出，理论联系实际，对检测仪器电路的设计有一定的指导和参考作用。全书共分三部分。第一部分包括第1章至第5章，主要介绍传感器接口与检测仪器电路设计的理论基础；各种不同特性的传感器及其相匹配的放大电路；无失真地接收弱电信号加以放大，然后将信号进行不同需求处理；同时也介绍了具有检测仪器电路特色的仪表非线性特性的线性化、仪表电路的抗干扰技术。第二部分为第6章和第7章，主要介绍传感器接口与检测仪器电路的可靠性设计与仿真，突出国防尤其是航空航天产品的高可靠性设计特色。在电路进行原理设计的同时，必须进行可靠性设计及可靠性预计工作。第6章中详细介绍了电路可靠性设计及预计的概念与实施方法。第7章详细介绍了电路仿真的概念与实施方法。对所设计的电路必须进行计算机仿真，它包括电路特性分析；环境温度与噪声对电路特性的影响；电路印制版的热分析等，使电路研制的成功率大大提高，缩短了研制时间。第三部分为航空航天用传感器接口与检测仪器电路实例分析，突出了航空航天产品设计的特殊需求。实例均是作者多年科研工作中与航空航天有关的应用研究，并在第一部分理论基础上设计与研制成功，且已在工程中应用。本书将理论基础与实际应用相结合，使读者较容易消化接受该学科的知识。本书第1章、第5章、第6章及8.1节－8.4节、8.6节和8.7节、8.9节和8.10节、8.12节－8.15节，由北京航空航天大学吕俊芳教授编写，第2章和第3章及8.16节一8.18节由钱政副教授编写，第4章、第7章及8.5节、8.8节、8.11节由袁梅副教授编写，8.19节由杜冲编写，全书由吕俊芳教授主编并统稿。杜冲在文稿录入中做了大量细致的具体工作。在本教材编写过程中，参考、引用了许多专家、学者的论著和教材。黄俊钦、袁海文教授给于很大的帮助，提出了许多宝贵意见，在这里一并表示诚挚的感谢。
第1章　信号放大电路在检测仪器的测量电路中通常都有信号放大级，它把传感器输出的微弱信号进行放大，以便进行控制与显示。信号放大电路的结构形式视传感器类型而定。本章论述了常用的小信号交流放大器及数据放大器的设计，并介绍了特殊的信号放大级（如低漂移、高阻抗、电荷放大、低噪声）的设计。信号放大电路的设计方法是：首先根据传感器的类型来确定相应的放大级电路方案，并根据对放大级提出的技术要求，大致确定放大电路的级数、各单元电路的形式、耦合方式、反馈电路的形式等，绘出初步原理电路图，这是设计第一步――定性分析；其次作初步计算，以确定电路工作状态，元器件参数等问题，这是设计第二步――定量计算；最后进行实验调试的过程，这是设计第三步――实验调试。实践证明，一个符合实际要求的设计，往往都要经过实践、认识、再实践多次反复才能完成。定性分析、定量计算、实验调试这种三结合的设计方法，不仅是放大电路常用的设计方法，也是解决电子电路设计的一般方法。实践证明，这是一种行之有效的方法。1.1　小信号放大器设计1.1.1　小信号交流放大器的设计放大器的设计是一个综合性问题。设计一个达到给定指标的放大器，实现方案可以多种多样，具体步骤也可以各不相同。但是设计的指导思想应该是一致的，就是在保证技术指标的条件下，力求降低成本，从实际出发，既要使设计符合要求，也要力求体积小、重量轻、稳定可靠、维修方便，而且设计中必须始终贯彻理论联系实际，把定性分析、定量计算和实验调试三者有机结合起来。
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