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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