第1章 光机电一体化技术及其产品开发 1
1.1 光机电一体化产业 1
1.1.1 光机电一体化产业的主要领域及其关键技术 1
1.1.2 光机电一体化产业链 2
1.2 光机电一体化产品 3
1.2.1 光机电一体化产品的组成 3
1.2.2 光机电一体化产品的特点 3
1.2.3 光机电一体化的共性技术 4
1.3 光机电一体化技术的应用 4
1.3.1 在设计中的运用 4
1.3.2 在制造中的运用 5
2.1.2 硬件系统 7
2.1.1 系统原理与构成 7
2.1 活塞外轮廓测量仪 7
第2章 工业产品实例 7
2.1.3 软件系统 10
2.2 光标阅读器 11
2.2.1 工作原理 11
2.2.2 结构及组成 11
2.2.3 应用 15
2.3 微致动器 16
2.3.1 微电机 16
2.3.2 磁致伸缩致动器 18
2.3.3 悬浮式致动器 18
2.3.4 形状记忆合金致动器 18
2.4 带有集成传感器的轴承单元 18
2.4.2 工作原理 19
2.4.1 结构 19
2.4.3 特点 20
2.4.4 应用 20
2.5 数控五轴联动激光加工机 20
2.5.1 系统构成 20
2.5.2 系统工作原理 21
2.5.3 系统设计 22
2.5.4 数控系统 23
2.5.5 检测系统 25
2.6 光电跟踪切割机 28
2.6.1 光电跟踪原理 28
2.6.2 跟踪图或样板的制作 29
2.7.1 系统组成 30
2.7 激光玻璃内雕刻机 30
2.7.2 工作方式 31
2.7.3 工作过程 31
2.7.4 控制系统设计 31
2.8 激光打孔机 34
2.8.1 激光打孔机的组成 34
2.8.2 激光打孔的原理及方法 35
2.8.3 激光打孔的工艺参数分析 36
2.8.4 激光打孔的应用 37
2.9 高速激光印刷机 37
2.9.1 设备结构 37
2.9.2 光学系统 38
2.10 音乐喷泉 42
2.10.1 音乐喷泉系统的构成 42
2.10.2 工作原理 43
2.10.3 音乐喷泉控制系统 44
2.10.4 音乐喷泉的控制流程 45
2.11 微机器人 46
2.11.1 微机器人系统 47
2.11.2 典型微机器人 49
2.12 自动旋转门 52
2.12.1 自动旋转门的特点和类型 52
2.12.2 自动旋转门驱动控制系统 55
2.13 足球机器人 66
2.13.1 足球机器人系统及机器人足球赛 66
2.13.2 足球机器人控制 70
2.13.3 足球机器人的全局视觉系统 71
2.13.4 仿真机器人足球赛 72
第3章 生物和医疗产品实例 76
3.1 激光流式细胞计 76
3.1.1 基本原理 76
3.1.2 主要结构 76
3.1.3 生物学和医学中的应用 78
3.2 激光微束装置 79
3.2.1 微光光束装置的组成 79
3.2.2 激光波长的选择 80
3.2.3 激光微束切割染色体实验 82
3.3 CT系统 83
3.3.1 CT的工作原理 83
3.3.2 CT机的基本结构 84
3.3.3 各代CT扫描机的特征 88
3.4.1 医用X射线机的基本原理及组成 90
3.4 医用X射线机 90
3.4.2 医用X射线机的电路结构及分析 94
3.4.3 机械辅助装置 97
第4章 军用产品实例 101
4.1 光电火控系统 101
4.1.1 DCN OP3A/SARA舰用火控系统 101
4.1.2 LIROD Mk2轻型雷达光电子指向器 102
4.1.3 Mirador光电火控系统 103
4.1.4 Mk46 Mod1光电火控系统 105
4.1.5 光电子多传感器平台 105
4.1.6 多传感器稳定集成系统（MSIS） 106
4.2 红外热像仪 108
4.2.1 手持式双目热像仪 108
4.2.3 MATIS第三代红外热像仪 109
4.2.2 卡特琳GP热像仪 109
4.2.4 红外监视远程热像仪 110
4.2.5 FLIR510型手持式热像仪 111
4.2.6 SS600系列3热像仪 112
4.2.7 LTC500非制冷红外热像仪 112
4.2.8 Thermovision非制冷红外热像仪 113
4.2.9 ThermaCAM PM 595非制冷红外热像仪 113
4.2.10 IR805非制冷红外热像仪 114
4.2.11 IR860红外热像仪 115
4.3 潜艇潜望镜和光电桅杆 117
4.3.1 86型战术光电桅杆 117
4.3.2 PMP光电桅杆系统 117
4.3.3 攻击潜望镜（APS） 118
4.3.4 搜索光电桅杆（SMS） 119
4.3.6 SERO 14/15光电潜望镜 120
4.3.5 OMS100光电桅杆系统 120
4.3.7 SERO 40 STAB/SERO 400系列潜望镜 121
4.3.8 CM010光电桅杆 121
4.3.9 CK038搜索潜望镜和CH088攻击潜望镜 122
4.4 光电吊舱 123
4.4.1 Sea Star SAFIRE吊舱 123
4.4.2 BRITE Star激光指示器 125
4.4.3 SeaFLIR光电吊舱 127
4.4.4 MarkⅡ光电吊舱 128
4.4.5 MicroSTAR光电吊舱 130
4.5 星体跟踪器 132
4.5.1 CT-633星体跟踪器 132
4.5.2 SETS星体跟踪器 133
5.1.1 基本工作原理 135
5.1.2 数码相机的组成 135
第5章 家用电器产品实例 135
5.1 数码相机 135
5.1.3 数码相机的光电成像原理 137
5.1.4 数码相机的数据处理 140
5.2 模糊控制洗衣机 141
5.2.1 控制原理 141
5.2.2 模糊控制洗衣机结构 142
5.2.3 传感器 142
5.2.4 混浊度检测系统 143
5.3 光盘驱动器 145
5.3.1 光盘驱动器的结构 145
5.3.2 信息处理 150
5.4 变频空调器 152
5.3.3 接口技术 152
5.4.1 变频空调器的类型 153
5.4.2 工作原理 153
5.4.3 系统构成 154
5.4.4 变频调速的关键技术 155
5.4.5 家用变频空调控制系统 156
5.5 激光影碟机的伺服控制系统 157
5.5.1 任务描述 157
5.5.2 伺服系统 158
5.5.3 伺服系统的协调控制 159
5.6 激光打印机 160
5.6.1 激光打印机的基本结构 161
5.6.2 激光打印机的主要接口类型 166
5.6.3 激光打印机的印字原理和印字质量 167
第6章 仪器仪表产品实例 170
6.1 激光准直仪 170
6.1.1 激光准直原理 170
6.1.2 激光准直仪 170
6.1.3 激光准直的应用 173
6.2 数字显微硬度计 175
6.2.1 数字显微镜的构成 175
6.2.2 工作方式 175
6.2.3 控制系统 175
6.2.4 硬件部分 176
6.2.5 功能测试软件及数据库 177
6.2.6 数字显微硬度计性能 178
6.3 红外测油仪 179
6.3.1 测量原理 180
6.3.2 仪器结构 181
6.3.3 工作过程 183
6.3.4 主要应用领域 183
6.4 固态微传感器 184
6.4.1 电量检测传感器 184
6.4.2 机械量检测微传感器 189
6.5 光电轴角编码器 191
6.5.1 工作原理 191
6.5.2 分类 191
6.5.3 单道绝对式光电轴角编码器 191
6.6 数字微镜器件 194
6.6.1 DMD单元结构 194
6.6.2 DMD的应用 195
6.7.1 测量原理 196
6.7 光电比色高温计 196
6.7.2 结构形式 197
6.7.3 光电比色高温计的程序设计 200
6.8 傅里叶变换红外分光光度计 202
6.8.1 傅里叶变换红外光谱原理 203
6.8.2 傅里叶变换红外分光光度计的工作原理 205
6.8.3 傅里叶变换红外分光光度计的主要结构 206
6.8.4 应用注意事项 207
6.9 紫外－可见光分光光度计 208
6.9.1 分光光度计的光学系统 208
6.9.2 单色器 210
6.9.3 常见的紫外－可见光分光光度计 212
6.9.4 微机在紫外－可见光分光光度计中的应用 215
6.10.1 单频激光干涉仪和双频激光干涉仪基本原理 218
6.10 激光干涉测量 218
6.10.2 激光干涉在长度测量中的应用 220
6.10.3 超精密车床激光测量误差补偿系统 221
第7章 在汽车和交通上的应用实例 225
7.1 汽车防撞系统 225
7.1.1 激光－单片机组合的汽车防撞系统 225
7.1.2 激光雷达汽车自动防撞微机控制系统 227
7.2 基于GPS/GIS的交通管理系统 229
7.2.1 交通管理系统的关键技术 229
7.2.2 交通管理系统的构成 231
7.2.3 交通管理系统的功能 231
7.2.4 交通管理系统实现 232
7.3.1 ABS的工作原理 234
7.3.2 ABS系统的结构 234
7.3 电子控制ABS系统 234
7.3.3 ABS系统的通道结构 235
7.3.4 FKX-AC型ABS系统 235
7.4 汽车安全气囊系统 238
7.4.1 安全气囊系统的工作原理 239
7.4.2 系统组成及结构原理 239
7.4.3 汽车安全气囊技术的发展趋势 245
7.5 汽车用激光雷达 246
7.5.1 激光雷达测量距离的原理 247
7.5.2 系统构成和测量方式 247
7.5.3 技术指标 248
7.5.4 性能测试结果 248
7.5.5 系统测试结果 249
参考文献 251