电气自动化实验教程PDF电子书下载

第一篇 自动控制原理实验教程 1

第1章　THBCC-2型控制理论实验装置简介 1

1.1　THBCC-2硬件的组成及使用 1

1.1.1 直流稳压电源 1

1.1.2　阶跃信号发生器 1

1.1.3 函数信号发生器 4

1.1.4　锁零按钮 4

1.1.5 频率计 4

1.1.6　交／直流数字电压表 4

1.1.7　通用单元电路 4

1.1.8　非线性单元 5

1.1.9　数据采集接口单元 5

1.1.10 实物实验单元 5

1.1.11　扫频电源 5

1.2　THBCC-2软件安装说明 6

1.2.1　运行环境 6

1.2.2　软件安装 6

1.3　THBCC-2软件的使用说明 8

1.3.1 THBCC-2软件 8

1.3.2 “系统”菜单 9

1.3.3 示波器的按钮功能 13

1.3.4 帮助菜单 18

1.3.5　参数与操作区的按钮功能 18

1.3.6　状态区的各栏注释 18

1.3.7　工具栏中的X-t,X-Y的使用 18

1.3.8 VBScript函数说明 20

1.3.9 JScript函数说明 20

1.3.10　脚本编程流程图 20

1.4　Bode软件的使用说明 20

1.4.1　“文件”菜单 20

1.4.2　“操作”菜单 21

1.4.3　状态区的各栏注释 21

第2章 自动控制原理实验 24

2.1　典型环节的电路模拟 24

2.1.1 实验目的 24

2.1.2　实验设备 24

2.1.3 实验内容 24

2.1.4　实验原理 24

2.1.5 实验步骤 25

2.1.6　实验报告要求 27

2.1.7 实验思考题 27

2.2　二阶系统的瞬态响应 28

2.2.1 实验目的 28

2.2.2　实验设备 28

2.2.3 实验内容 28

2.2.4　实验原理 28

2.2.5 实验步骤 29

2.2.6　实验报告要求 29

2.2.7 实验思考题 30

2.3 高阶系统的瞬态响应和稳定性分析 30

2.3.1 实验目的 30

2.3.2　实验设备 30

2.3.3 实验内容 30

2.3.4　实验原理 30

2.3.5 实验步骤 31

2.3.6　实验报告要求 31

2.3.7 实验思考题 31

2.4　线性定常系统的稳态误差 31

2.4.1 实验目的 31

2.4.2　实验设备 31

2.4.3 实验内容 32

2.4.4 实验原理 32

2.4.5　实验步骤 34

2.4.6　实验报告要求 35

2.4.7　实验思考题 35

2.5　典型环节和系统频率特性的测量 35

2.5.1 实验目的 35

2.5.2 实验设备 35

2.5.3 实验内容 35

2.5.4　实验原理 36

2.5.5 实验步骤 39

2.5.6　实验报告要求 40

2.5.7 实验思考题 40

2.6　线性定常系统的串联校正 40

2.6.1 实验目的 40

2.6.2　实验设备 40

2.6.3 实验内容 40

2.6.4　实验原理 40

2.6.5 实验步骤 44

2.6.6 实验报告要求 45

2.6.7　实验思考题 45

2.7　典型非线性环节的静态特性 46

2.7.1 实验目的 46

2.7.2　实验设备 46

2.7.3 实验内容 46

2.7.4　实验原理 46

2.7.5 实验步骤 48

2.7.6　实验报告要求 49

2.7.7 实验思考题 49

2.8　非线性系统的描述函数法 49

2.8.1 实验目的 49

2.8.2　实验设备 49

2.8.3 实验内容 50

2.8.4　实验原理 50

2.8.5 实验步骤 52

2.8.6　实验报告要求 54

2.8.7 实验思考题 54

2.9　非线性系统的相平面分析法 54

2.9.1 实验目的 54

2.9.2　实验设备 54

2.9.3 实验内容 54

2.9.4　实验原理 54

2.9.5 实验步骤 56

2.9.6　实验报告要求 58

2.9.7 实验思考题 58

2.10　采样控制系统的分析 58

2.10.1 实验目的 58

2.10.2　实验设备 58

2.10.3 实验内容 58

2.10.4　实验原理 58

2.10.5　实验步骤 59

2.10.6　实验报告要求 60

2.10.7 实验思考题 60

2.11 采样控制系统的动态校正 60

2.11.1 实验目的 60

2.11.2　实验设备 60

2.11.3 实验内容 60

2.11.4 实验原理 61

2.11.5 实验步骤 62

2.11.6 实验报告要求 62

2.11.7 实验思考题 63

2.12　Matlab控制系统根轨迹分析 63

2.12.1 实验目的 63

2.12.2 实验内容 63

2.12.3 实验设备 63

2.12.4　实验方法 63

2.12.5 实验报告要求 63

2.12.6　实验思考题 63

2.13　Matlab控制系统频域分析 64

2.13.1 实验目的 64

2.13.2 实验内容 64

2.13.3 实验设备 64

2.13.4　实验方法 64

2.13.5 实验报告要求 65

2.13.6 实验思考题 65

2.14　Matlab控制系统校正装置设计与仿真 65

2.14.1 实验目的 65

2.14.2　实验要求 65

2.14.3　实验内容 66

2.14.4　实验思考题 67

第二篇 可编程控制器实验指导教程第3章　FX系列手持编程器 68

3.1　FX系列手持式编程器简介 68

3.2　FX系列手持式编程器的使用方法 71

3.2.1　FX-10P-E型手持式编程器的实际使用和编程举例 71

3.2.2 FX-20P-E型手持式编程器的使用 72

第4章　THPLC-B型可编程控制器实验装置简介及编程软件 80

4.1　实验装置概述 80

4.1.1 电源部分 80

4.1.2 PLC主机 80

4.1.3 开关量输出区 80

4.1.4　输出负载区 80

4.1.5　操作使用 80

4.2　SW3D5-GPPW-E软件简介 81

4.2.1　基本概况 81

4.2.2　编写程序 81

4.2.3　传输、调试 83

4.3　SWOPC-FXGP/WIN-C软件简介 83

4.3.1 概述 83

4.3.2　程序编制 86

4.3.3　程序的检查 88

4.3.4　程序的传送 88

4.3.5　软元件的监控和强制执行 88

4.3.6　其他菜单及目录的使用 89

4.3.7　程序编辑操作 90

第5章 三菱FX系列PLC控制实验 92

5.1 基本指令的编程练习 92

5.1.1 与或非逻辑功能 92

5.1.2　定时器／计数器功能 92

5.2　装配流水线控制的模拟 95

5.2.1 实验目的 95

5.2.2　实验原理 95

5.2.3 实验要求 95

5.2.4　控制实验面板 95

5.2.5　编制梯形图并写出程序 96

5.3　三相异步电动机的星／三角换接起动控制 98

5.3.1 实验目的 99

5.3.2　实验要求 99

5.3.3　控制实验面板 99

5.3.4　编制梯形图并写出程序 99

5.3.5　工作过程分析 100

5.4　LED数码显示控制 100

5.4.1 实验目的 100

5.4.2　置位与复位指令（SET、RST）的介绍 100

5.4.3　控制要求 101

5.4.4　控制实验面板 101

5.4.5　编制梯形图并写出程序 101

5.5　五相步进电动机控制的模拟 105

5.5.1 实验目的 105

5.5.2　控制要求 105

5.5.3　控制实验面板 105

5.5.4　编制梯形图并写出程序 105

5.5.5　练习题 108

5.6　十字路口交通灯控制的模拟 108

5.6.1 实验目的 108

5.6.2　控制实验面板 108

5.6.3　控制要求 108

5.6.4 编制梯形图并写出实验程序 108

5.6.5　工作过程分析 110

5.7　天塔之光 110

5.7.1 实验目的 111

5.7.2 实验内容 111

5.7.3　控制实验面板 111

5.7.4　编制梯形图并写出实验程序 111

5.7.5　练习题 113

5.8　水塔水位控制 113

5.8.1 实验目的 113

5.8.2 实验内容 113

5.8.3 控制实验面板 113

5.8.4 编制梯形图并写出实验程序 114

5.9　液体混合装置控制的模拟 115

5.9.1 实验目的 115

5.9.2　控制实验面板 115

5.9.3　控制要求 115

5.9.4　编制梯形图并写出程序 115

5.9.5　工作过程分析 116

5.10 电梯控制系统的模拟 117

5.10.1 实验目的 117

5.10.2　控制要求 117

5.10.3　控制实验面板 118

5.10.4　编制梯形图 118

5.10.5　工作过程分析 118

第三篇 传感器与检测技术实验教程第6章　THSRZ-2型传感器实验装置简介 126

6.1 THSRZ-2型传感器系统综合实验台使用说明 126

6.1.1 概述 126

6.1.2　设备构成 126

6.1.3 实验屏操作、使用说明 126

6.1.4　三源板的使用 128

6.1.5 传感器及处理（模块）电路的使用 128

6.2　THSRZ-2传感器实验系统软件使用说明 129

6.2.1　THSRZ-2传感器实验系统软件安装说明 129

6.2.2　USB通信接口及上位机软件的使用 130

第7章　传感器与检测技术实验 135

7.1 金属箔式应变片——单臂电桥性能 135

7.1.1 实验目的 135

7.1.2 实验仪器 135

7.1.3 实验原理 135

7.1.4 实验内容与步骤 135

7.1.5 实验报告 136

7.1.6 注意事项 136

7.2　金属箔式应变片——半桥性能 136

7.2.1 实验目的 136

7.2.2 实验仪器 136

7.2.3 实验原理 137

7.2.4 实验内容与步骤 137

7.2.5　实验报告 137

7.2.6　思考题 137

7.3　金属箔式应变片——全桥性能 138

7.3.1 实验目的 138

7.3.2 实验仪器 138

7.3.3 实验原理 138

7.3.4 实验内容与步骤 138

7.3.5　实验报告 139

7.3.6　思考题 139

7.4　直流全桥的应用——电子称 139

7.4.1 实验目的 139

7.4.2 实验仪器 139

7.4.3 实验原理 139

7.4.4 实验内容与步骤 139

7.4.5 实验报告 139

7.5　交流全桥的应用——振动测量 139

7.5.1 实验目的 139

7.5.2 实验仪器 140

7.5.3 实验原理 140

7.5.4 实验内容与步骤 140

7.5.5 实验报告 140

7.6　扩散硅压阻式压力传感器的压力测量 141

7.6.1 实验目的 141

7.6.2 实验仪器 141

7.6.3　实验原理 141

7.6.4 实验内容与步骤 141

7.6.5　实验报告 142

7.7　差动变压器性能 142

7.7.1 实验目的 142

7.7.2 实验仪器 142

7.7.3　实验原理 142

7.7.4 实验内容与步骤 142

7.7.5 实验报告 143

7.8　差动变压器零点残余电压补偿 143

7.8.1 实验目的 143

7.8.2 实验仪器 143

7.8.3 实验原理 143

7.8.4 实验内容与步骤 143

7.8.5 实验报告 144

7.9　激励频率对差动变压器特性的影响 144

7.9.1 实验目的 144

7.9.2 实验仪器 144

7.9.3 实验原理 144

7.9.4 实验内容与步骤 144

7.9.5 实验报告 144

7.10　差动变压器的应用——振动测量 145

7.10.1 实验目的 145

7.10.2 实验仪器 145

7.10.3 实验原理 145

7.10.4 实验内容与步骤 145

7.10.5 实验报告 146

7.10.6 注意事项 146

7.11 电容式传感器的位移特性 146

7.11.1 实验目的 146

7.11.2 实验仪器 146

7.11.3 实验原理 146

7.11.4 实验内容与步骤 146

7.11.5 实验报告 147

7.12　电容传感器动态特性 147

7.12.1 实验目的 147

7.12.2 实验仪器 147

7.12.3 实验原理 147

7.12.4　实验内容与步骤 147

7.12.5 实验报告 147

7.13　霍耳测速 147

7.13.1 实验目的 147

7.13.2 实验仪器 148

7.13.3 实验原理 148

7.13.4 实验内容与步骤 148

7.13.5 实验报告 148

7.14　霍耳式传感器振动测量 148

7.14.1 实验目的 148

7.14.2 实验仪器 148

7.14.3 实验原理 148

7.14.4 实验内容与步骤 148

7.14.5　实验报告 149

7.15　直流激励时霍耳传感器的位移特性 149

7.15.1 实验目的 149

7.15.2　实验仪器 149

7.15.3 实验原理 149

7.15.4 实验内容与步骤 149

7.15.5 实验报告 150

7.16　磁电式传感器的测速 150

7.16.1 实验目的 150

7.16.2 实验仪器 150

7.16.3 实验原理 150

7.16.4 实验内容与步骤 150

7.16.5 实验报告 150

7.17　压电式传感器振动测量 150

7.17.1 实验目的 150

7.17.2 实验仪器 150

7.17.3　实验原理 151

7.17.4 实验内容与步骤 151

7.17.5 实验报告 151

7.18　电涡流传感器的位移特性 151

7.18.1 实验目的 151

7.18.2 实验仪器 151

7.18.3 实验原理 151

7.18.4 实验内容与步骤 151

7.18.5 实验报告 152

7.19　电涡流传感器测量振动 152

7.19.1 实验目的 152

7.19.2 实验仪器 152

7.19.3 实验原理 153

7.19.4 实验内容与步骤 153

7.19.5　思考题 153

7.20　光纤传感器位移特性 153

7.20.1 实验目的 153

7.20.2　实验仪器 153

7.20.3　实验原理 153

7.20.4 实验内容与步骤 153

7.20.5　实验报告 154

7.21　光纤传感器的测速 154

7.21.1 实验目的 154

7.21.2 实验仪器 154

7.21.3　实验原理 154

7.21.4 实验内容与步骤 154

7.21.5 实验报告 154

7.22　光纤传感器测量振动 155

7.22.1 实验目的 155

7.22.2　实验仪器 155

7.22.3 实验原理 155

7.22.4 实验内容与步骤 155

7.22.5 实验报告 155

7.23　光敏电阻特性 155

7.23.1 实验目的 155

7.23.2　实验设备 155

7.23.3　实验原理 155

7.23.4 实验内容与步骤 156

7.23.5 实验报告 157

7.24　红外检测 157

7.24.1 实验目的 157

7.24.2　实验设备 157

7.24.3 实验原理 157

7.24.4　实验内容与步骤 158

7.24.5 实验报告 158

7.25　光电转速传感器的转速测量 158

7.25.1 实验目的 158

7.25.2 实验仪器 158

7.25.3　实验原理 158

7.25.4 实验内容与步骤 158

7.25.5　实验报告 158

7.26　磁敏元件转速测量 158

7.26.1 实验目的 158

7.26.2　实验仪器 158

7.26.3 实验原理 159

7.26.4 实验内容与步骤 159

7.26.5 实验报告 160

7.27　PT100温度控制 160

7.27.1 实验目的 160

7.27.2　实验仪器 160

7.27.3　实验原理 160

7.27.4 实验内容与步骤 161

7.27.5　实验报告 162

7.28　铂电阻温度特性 162

7.28.1 实验目的 162

7.28.2　实验仪器 162

7.28.3 实验原理 162

7.28.4 实验内容与步骤 163

7.28.5　实验报告 163

7.29　集成温度传感器的温度特性 163

7.29.1 实验目的 163

7.29.2 实验仪器 163

7.29.3 实验原理 164

7.29.4 实验内容与步骤 164

7.29.5　实验报告 164

7.30　K型热电偶测温 165

7.30.1 实验目的 165

7.30.2　实验仪器 165

7.30.3 实验原理 165

7.30.4 实验内容与步骤 166

7.30.5 实验报告 166

7.31　正温度系数热敏电阻（PTC）测温 166

7.31.1 实验目的 166

7.31.2 实验仪器 167

7.31.3 实验原理 167

7.31.4 实验内容与步骤 168

7.31.5 实验报告 168

7.31.6 注意事项 168

7.32　湿敏传感器 168

7.32.1 实验目的 168

7.32.2 实验仪器 169

7.32.3　实验原理 169

7.32.4 实验内容与步骤 169

7.32.5 实验报告 169

7.33 气敏传感器 169

7.33.1 实验目的 169

7.33.2 实验仪器 169

7.33.3 实验原理 169

7.33.4 实验内容与步骤 170

7.33.5　思考题 170

7.34　可燃气体检测 170

7.34.1 实验目的 170

7.34.2 实验仪器 170

7.34.3 实验原理 170

7.34.4 实验内容与步骤 170

7.34.5　思考题 171

7.35　光纤压力传感器压力测量 171

7.35.1 实验目的 171

7.35.2　实验设备 171

7.35.3 买验原理 171

7.35.4 实验内容与步骤 171

7.35.5 实验报告 172

第四篇　单片机原理与应用实验教程第8章 Keil C51 Vision2入门 173

8.1　软件简介 173

8.1.1 测试版工具包和产品工具包 173

8.1.2 用户类型 173

8.1.3　软件开发流程 173

8.2 Keil C51的安装 173

8.2.1 系统要求 173

8.2.2　软件的安装 174

8.3　开发工具 175

8.3.1 uVision2集成开发环境 175

8.3.2　关于开发环境 175

8.3.3　菜单条，工具条和快捷键 175

8.4 Keil C51的使用 176

8.4.1 创建第一个Keil C51应用程序 176

8.4.2　程序文件的编译、链接 178

第9章　单片机原理与应用实验 181

9.1 P1口的输入、输出 181

9.1.1 实验目的 181

9.1.2 实验说明 181

9.1.3 实验内容及步骤 181

9.1.4　流程图及源程序 181

9.1.5　思考题 182

9.1.6 电路图 182

9.2　8155输入、输出 182

9.2.1 实验目的 182

9.2.2 实验说明 182

9.2.3 实验内容及步骤 183

9.2.4　流程图及源程序 183

9.2.5　思考题 185

9.2.6 电路图 185

9.3　6LED动态扫描显示 185

9.3.1 实验目的 185

9.3.2　实验说明 185

9.3.3 实验内容及步骤 186

9.3.4　流程图及源程序 186

9.3.5　思考题 187

9.3.6 电路图 187

9.4　阵列式键盘 188

9.4.1 实验目的 188

9.4.2 实验说明 188

9.4.3 实验步骤及内容 188

9.4.4　流程图及源程序 188

9.4.5　思考题 191

9.4.6 电路图 191

9.5　定时器 191

9.5.1 实验目的 191

9.5.2 实验说明 192

9.5.3 实验内容及步骤 192

9.5.4　流程图及源程序 192

9.5.5 思考题 193

9.5.6　电路图 193

9.6　ADC0809模数转换 194

9.6.1 实验目的 194

9.6.2 实验说明 194

9.6.3 实验步骤 195

9.6.4　流程图及源程序 195

9.6.5　思考题 197

9.6.6 电路图 197

9.7　DAC0832数模转换 197

9.7.1 实验目的 197

9.7.2 实验说明 197

9.7.3 实验步骤 198

9.7.4　流程图及源程序 198

9.7.5　思考题 199

9.7.6　电路图 199

9.8　80C51与PC串行通信 200

9.8.1 实验目的 200

9.8.2 实验说明 200

9.8.3　实验内容及步骤 200

9.8.4　源程序 200

9.8.5 实验电路 201

9.9　电子琴模拟 201

9.9.1 实验目的 201

9.9.2　实验说明 202

9.9.3 实验内容及步骤 202

9.9.4　流程图及源程序 202

9.9.5　思考题 205

9.9.6　电路图 205

9.10　温度传感器模拟 205

9.10.1 实验目的 205

9.10.2 实验说明 205

9.10.3 实验内容及步骤 206

9.10.4　流程图及源程序 206

9.10.5　思考题 208

9.10.6　实验电路图 208

9.11　计数器 209

9.11.1 实验目的 209

9.11.2　实验说明 209

9.11.3 实验内容及步骤 209

9.11.4　流程图及源程序 209

9.12　EEPROM外部数据存储器 215

9.12.1 实验目的 215

9.12.2 实验说明 215

9.12.3 实验内容与步骤 215

9.12.4 源程序 216

9.12.5 电路图 216

9.13　RAM外部数据存储器扩展 217

9.13.1 实验目的 217

9.13.2 实验说明 217

9.13.3 实验内容与步骤 217

9.13.4　流程图与源程序 217

9.13.5 电路图 219

9.14　PWM直流电机驱动 220

9.14.1 实验目的 220

9.14.2 实验说明 220

9.14.3 实验内容及步骤 220

9.14.4　流程图及源程序 220

9.14.5 实验电路图 221

9.15　字符型液晶显示 221

9.15.1 实验目的 221

9.15.2　实验说明 221

9.15.3　实验内容及步骤 225

9.15.4　源程序 225

9.15.5 电路图 232

参考文献 233