照明自动控制技术

本书对照明控制系统设计中各个部分：光源、灯具、核心硬件设计、通信设计及照明控制系统的执行机构做了一个较为完整的介绍，使得读者对照明控制系统涉及各个环节有深入的了解。

本书主要介绍了各种光源的结构、类型、特性和应用，照明的视觉基础，照明灯具的功能、分类和光学特性，照明设计的基础知识，点照明计算和平均照明计算的基本方法；照明控制系统中常用的几种微处理器的概况、原理、编程和在照明控制系统中的应用，电力载波通信技术的发展、技术特点和电力载波通信系统软件、硬件设计要点；照明自动控制的一些基本执行电路，包括照明自动控制的常用执行元件继电器、晶闸管及步进电动机，并介绍了可编程序控制器及其在照明自动控制中的应用；并简要介绍了照明控制系统的主要产品及工程实例。

序

前言

第1篇　光源基础

第1章　辐射与光的产生

1.1　辐射过程

1.2　固体热辐射

1.3　气体放电辐射

1.4　光致发光

1.5　电致发光

1.6　光源分类

1.7　光源的性能参数

第2章　热辐射光源

2.1　白炽灯

2.2　卤钨灯

第3章　气体放电光源

3.1　气体放电源概述

3.2　荧光灯

3.3　高压汞灯

3.4　高压钠灯

3.5　金属卤化物灯

3.6　其他气体放电光源

3.7　各类光源性能的比较

第4章　光源镇流器和触发器

4.1　电感镇流器

4.2　电子镇流器

4.3　触发器

第5章　发光二极管

5.1　LED的发光机理

5.2　LED的性能与测试

第1篇参考文献

第2篇　灯具与照明基础

第6章　照明的视觉基础

……

第7章　照明灯具

第8章　照明设计

第2篇参考文献

第3篇　照明控制系统核心元件

第9章　微处理器概述

第10章　MSC－51单片机

第11章　片上系统

第12章　FPGA简介

第13章　ARM处理器简介

第3篇参考文献

第4篇　照明控制数据通信

第14章　网络化照明控制系统

第15章　基于DALI的照明控制方式

第16章　无线网络在照明控制系统中的应用

第17章　电力线载波

第4篇参考文献

第5篇　实用照明自动控制技术

第18章　照明自动控制常用执行元件之一——晶闸管

第19章　照明自动控制常用执行元件之二——步进电动机

第20章　照明自动控制电路分析

第21章　可编程序控制器在照明控制中应用

第5篇参考文献

第6篇　照明控制系统主要产品及工程实例

第22章　主要厂家产品介绍

第23章　照明控制系统工程实例

附录　彩图

出版社: 机械工业出版社; 第1版 (2008年1月1日)

平装: 307页

开本: 16开

ISBN: 9787111218357

条形码: 9787111218357

产品尺寸及重量: 25.8 x 18.2 x 1.4 cm ; 440 g

品牌: 机械工业

ASIN: B0011C5QLY

第 1章 自动控制技术概述

1.1 引言............................................................................................................................................ 1

1.2 高技术和新技术基本特征......................................................................................................... 1

1.3 实用自动控制特点及内容......................................................................................................... 4

1.3.1 特点................................................................................................................................. 4

1.3.2 内容................................................................................................................................. 4

1.4 习题............................................................................................................................................ 8

第2 章 传感器的结构原理

2.1 传感器概述................................................................................................................................ 9

2.1.1 传感器概念...................................................................................................................... 9

2.1.2 传感器的应用.................................................................................................................. 9

2.2 电阻式传感器........................................................................................................................... 10

2.2.1 原理............................................................................................................................... 10

2.2.2 结构类型........................................................................................................................ 11

2.3 电感式传感器........................................................................................................................... 14

2.3.1 原理............................................................................................................................... 15

2.3.2 电感式传感器的主要形式............................................................................................ 15

2.4 电容式传感器........................................................................................................................... 18

2.4.1 原理............................................................................................................................... 18

2.4.2 结构类型........................................................................................................................ 18

2.4.3 电容式传感器的优缺点................................................................................................ 20

2.5 光电式传感器........................................................................................................................... 20

2.5.1 光电元件........................................................................................................................ 20

2.5.2 光电传感器的应用实例................................................................................................ 24

2.6 光纤传感器............................................................................................................................... 26

2.6.1 工作原理........................................................................................................................ 26

2.6.2 结构类型........................................................................................................................ 28

2.7 霍尔传感器............................................................................................................................... 31

2.7.1 原理............................................................................................................................... 31

2.7.2 霍尔元件的基本结构.................................................................................................... 33

2.7.3 霍尔元件的使用方法.................................................................................................... 33

2.8 温度传感器............................................................................................................................... 34

2.8.1 热电偶测温原理............................................................................................................ 36

2.8.2 热电偶结构.................................................................................................................... 36

2.8.3 热电偶的使用................................................................................................................ 37

2.8.4 热电偶的补偿导线........................................................................................................ 38

2.8.5 热电偶使用注意事项.................................................................................................... 40

2.8.6 热电偶故障及其修复方法............................................................................................ 41

2.8.7 热敏电阻温度传感器性能参数.................................................................................... 41

2.8.8 集成温度传感器............................................................................................................ 42

2.9 气体传感器............................................................................................................................... 43

2.9.1 半导体气体传感器结构................................................................................................ 43

2.9.2 应用举例........................................................................................................................ 44

2.10 磁性传感器............................................................................................................................. 46

2.10.1 压磁式传感器.............................................................................................................. 46

2.10.2 磁电式传感器.............................................................................................................. 49

2.11 其他形式传感器..................................................................................................................... 52

2.11.1 涡流传感器.................................................................................................................. 53

2.11.2 压电式传感器.............................................................................................................. 55

2.11.3 振弦式传感器.............................................................................................................. 57

2.11.4 湿度传感器.................................................................................................................. 58

2.11.5 等强度应变梁传感器.................................................................................................. 62

2.11.6 商业电子秤用传感器.................................................................................................. 65

2.12 传感器的现状及存在问题..................................................................................................... 67

2.13 习题........................................................................................................................................ 72

第3 章 参数检测

3.1 力参数检测............................................................................................................................... 73

3.1.1 扭转力矩检测................................................................................................................ 73

3.1.2 压（拉）力检测............................................................................................................ 83

3.1.3 张力检测........................................................................................................................ 86

3.1.4 应力检测........................................................................................................................ 88

3.2 热参数检测............................................................................................................................... 94

3.2.1 热敏电阻检测法............................................................................................................ 94

3.2.2 热电偶检测法................................................................................................................ 96

3.3 声参数检测............................................................................................................................... 97

3.3.1 声强测定原理................................................................................................................ 98

3.3.2 测定方法........................................................................................................................ 99

3.4 光参数检测............................................................................................................................. 100

3.4.1 测定原理...................................................................................................................... 100

3.4.2 检测方法...................................................................................................................... 101

3.5 电参数检测............................................................................................................................. 103

3.5.1 直流电流和直流电压的检测...................................................................................... 103

3.5.2 直流电功率检测.......................................................................................................... 106

3.5.3 交流电流和交流电压的检测...................................................................................... 107

3.5.4 交流电功率检测.......................................................................................................... 107

3.5.5 电参数测量注意事项.................................................................................................. 109

3.6 习题........................................................................................................................................ 110

第4 章 自动控制理论基础

4.1 系统动态过程分析基础......................................................................................................... 112

4.1.1 过渡过程及微分方程算子法...................................................................................... 112

4.1.2 结构图及传递函数...................................................................................................... 117

4.1.3 电路的导纳阻抗及传递函数表示方法...................................................................... 122

4.2 常用控制系统的基本类型..................................................................................................... 126

4.2.1 单回路系统.................................................................................................................. 126

4.2.2 多回路系统.................................................................................................................. 126

4.2.3 串级系统...................................................................................................................... 127

4.2.4 比值系统...................................................................................................................... 128

4.2.5 复合系统...................................................................................................................... 129

4.3 自动控制系统典型环节......................................................................................................... 130

4.3.1 惯性环节...................................................................................................................... 130

4.3.2 比例环节...................................................................................................................... 131

4.3.3 积分环节...................................................................................................................... 132

4.3.4 滞后环节...................................................................................................................... 134

4.3.5 振荡环节...................................................................................................................... 135

4.3.6 微分环节...................................................................................................................... 136

4.4 PID 调节器.............................................................................................................................. 137

4.4.1 比例（P）调节器........................................................................................................ 139

4.4.2 积分（I）调节器......................................................................................................... 140

4.4.3 微分（D）调节器....................................................................................................... 141

4.4.4 比例积分（PI）调节器............................................................................................... 141

4.4.5 比例微分（PD）调节器............................................................................................. 144

4.4.6 比例积分微分（PID）调节器.................................................................................... 146

4.4.7 反馈网路带有电位计的调节器及惯性环节.............................................................. 151

4.5 最佳控制系统的标准及校正方法......................................................................................... 157

4.5.1 评价系统的主要指标.................................................................................................. 157

4.5.2 二阶闭环调节系统的最佳标准.................................................................................. 158

4.5.3 三阶闭环调节系统的最佳标准.................................................................................. 159

4.5.4 二阶或三阶最佳标准应用举例.................................................................................. 161

4.5.5 校正方法...................................................................................................................... 171

4.6 控制系统常用参数（公式）图表及符号说明..................................................................... 173

4.6.1 调节器的二阶最佳与三阶最佳比较.......................................................................... 173

4.6.2 电气传动常用调节对象的计算.................................................................................. 174

4.6.3 常用电气网路的复数阻抗.......................................................................................... 178

4.6.4 常用电子调节器的线路及特性.................................................................................. 180

4.6.5 符号说明...................................................................................................................... 183

4.7 习题........................................................................................................................................ 184

第5 章 计算机控制

5.1 结构特性................................................................................................................................ 189

5.2 指令功能................................................................................................................................ 193

5.2.1 指令符号的意义.......................................................................................................... 193

5.2.2 指令及地址.................................................................................................................. 194

5.3 应用举例................................................................................................................................ 203

5.3.1 工业顺序控制.............................................................................................................. 204

5.3.2 步进电机控制.............................................................................................................. 207

5.3.3 警报音变控制.............................................................................................................. 208

5.3.4 彩灯花样控制.............................................................................................................. 209

5.3.5 用单片机控制测量系统.............................................................................................. 210

5.4 习题........................................................................................................................................ 212

第6 章 接口技术

6.1 电平变换接口......................................................................................................................... 213

6.2 各类半导体器件间的接口..................................................................................................... 215

6.2.1 晶体管驱动TTL 电路的接口..................................................................................... 215

6.2.2 运算放大器与CMOS电路间的接口......................................................................... 216

6.2.3 CMOS 与TTL 的接口................................................................................................. 216

6.2.4 光敏器件同TTL 匹配的接口..................................................................................... 217

6.3 工业电气设备及大负载与低压半导体器件的接口............................................................. 217

6.3.1 工业电气设备与低压半导体器件的接口.................................................................. 218

6.3.2 大负载与低压半导体的接口...................................................................................... 218

6.4 阻抗匹配及负荷计算............................................................................................................. 220

6.4.1 阻抗匹配实例.............................................................................................................. 220

6.4.2 负荷计算...................................................................................................................... 223

6.5 D/A（数/模）转换及接口..................................................................................................... 224

6.5.1 D/A（数/模）转换原理.............................................................................................. 224

6.5.2 D/A（数/模）转换器及接口...................................................................................... 225

6.6 A/D（模/数）转换及接口..................................................................................................... 226

6.6.1 双积分A/D（模/数）转换原理................................................................................. 226

6.6.2 双积分A/D（模/数）转换器及接口......................................................................... 227

6.7 微机键盘、显示及通讯接口................................................................................................. 228

6.7.1 键盘接口...................................................................................................................... 228

6.7.2 显示器接口.................................................................................................................. 232

6.7.3 通讯接口...................................................................................................................... 233

6.8 习题........................................................................................................................................ 235

第7 章 执行机构

7.1 显示执行机构......................................................................................................................... 236

7.1.1 数字式.......................................................................................................................... 236

7.1.2 屏幕式.......................................................................................................................... 240

7.2 记录执行机构......................................................................................................................... 241

7.2.1 描笔式记录仪.............................................................................................................. 241

7.2.2 自动平衡记录器.......................................................................................................... 244

7.2.3 x-y 记录器.................................................................................................................... 245

7.2.4 光线示波器.................................................................................................................. 245

7.2.5 各种记录器的性能比较.............................................................................................. 247

7.3 电机执行机构......................................................................................................................... 248

7.3.1 电机的结构及使用...................................................................................................... 248

7.3.2 电机的选择.................................................................................................................. 251

7.3.3 电机容量计算.............................................................................................................. 255

7.4 开关执行机构......................................................................................................................... 257

7.4.1 接触器.......................................................................................................................... 257

7.4.2 继电器.......................................................................................................................... 260

7.4.3 半导体开关及机械开关.............................................................................................. 263

7.5 习题........................................................................................................................................ 266

第8 章 整机系统分析

8.1 整机系统设计......................................................................................................................... 267

8.1.1 整机系统设计方法...................................................................................................... 268

8.1.2 整机系统设计步骤...................................................................................................... 270

8.2 整机系统安装......................................................................................................................... 270

8.2.1 老化筛选...................................................................................................................... 270

8.2.2 结构布局...................................................................................................................... 271

8.2.3 部件安装...................................................................................................................... 271

8.2.4 整机连接...................................................................................................................... 274

8.3 整机系统调试和测量............................................................................................................. 276

8.3.1 调试过程中的测量...................................................................................................... 277

8.3.2 整机系统的调试.......................................................................................................... 283

8.4 整机系统考核......................................................................................................................... 290

8.5 习题........................................................................................................................................ 291

附录 A 习题参考答案....................................................................................................... 293

附录B 几种MCS-51单片机与其他器件的连接线路图.................................................... 296

参考文献............................................................................................................................. 301

2100433B

《热工自动控制技术问答》介绍了温度、压力、流量、物位的测量，自动调节的原理、调节设备及系统，以及热工保护、计算机应用、巡测等。《热工自动控制技术问答》可供从事火电厂生产、建设的热工仪表与自动化专业技术工人、技术人员作为培训教材或自学使用，也可供石油、化工、冶金等行业从事热工自动控制工作的技术工人、工程技术人员参考。

锅炉自动控制技术，对工业锅炉的燃烧状况及关键运行参数，采用电子技术进行自动控制，以保证锅炉经济可靠运行的技术措施。