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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