国际电气工程先进技术译丛 微纳机电生物传感器
作者：（法）利维亚·尼库，蒂埃里·雷克列 著
出版时间：2015
丛编项： 国际电气工程先进技术译丛
内容简介
　　《微纳机电生物传感器》对微纳机电生物传感器中涉及的传感技术进行了介绍。不同于其他同类书，本书内容并不涉及具体的封装技术，而是分三章对小型化生物传感器中的信号转换技术、生物识别元件及其固化技术，以及用于微机电系统生物功能化的图形化技术进行了简要介绍。最后，作者对微机电系统（MEMS）向纳机电系统（NEMS）过渡过程中存在的挑战以及生物传感器的性能评价进行了论述。《微纳机电生物传感器》针对性强、内容精练，非常适合对微纳机电生物传感器这一特定话题感兴趣的读者参考，同时也适合相关专业高校师生、研发人员和工程技术人员学习和参考。
目录
前言
第1章数控机床与系统1
1.1机床与数控1
1.1.1机床及控制1
1.1.2数控与数控机床2
1.2常见的数控机床5
1.2.1车削类数控机床5
1.2.2镗铣类数控机床8
1.3数控原理与系统13
1.3.1数控系统组成13
1.3.2数控加工原理15
1.3.3普及型与全功能型CNC17
1.3.4开环与闭环伺服系统20
1.3.5通用伺服和专用伺服22
1.4西门子数控系统简介24
1.4.1产品概况24
1.4.2SIEMENS 802Dsl26
1.4.3SIEMENS 808D与828D29
1.4.4SIEMENS 840Dsl34
第2章PLC设计基础38
2.1PLC的组成与原理38
2.1.1PLC的特点与功能38
2.1.2PLC的组成与结构40
2.1.3PLC的工作原理44
2.2梯形图程序设计48
2.2.1PLC编程语言48
2.2.2梯形图编程50
2.2.3典型梯形图程序52
2.3梯形图编程要点58
2.3.1不能实现的功能59
2.3.2可使用的特殊程序60
2.3.3梯形图的优化63
第3章CNC集成PLC编程66
3.1程序格式66
3.1.1程序的组成与结构66
3.1.2指令格式69
3.1.3地址与数据71
3.2编程元件与接口信号74
3.2.1基本编程元件74
3.2.2局部变量76
3.2.3CNCPLC接口信号79
3.3功能指令与编程81
3.3.1定时和计数指令81
3.3.2多位逻辑处理指令83
3.3.3比较指令85
3.3.4移动和移位指令85
3.3.5数据转换和算术运算指令87
第4章模板程序与使用89
4.1子程序库概述89
4.1.1子程序组成89
4.1.2子程序调用92
4.2802S/C模板程序与使用95
4.2.1CNC连接要求95
4.2.2MCP I/O信号99
4.2.3参数与报警定义102
4.3802D模板程序与使用107
4.3.1CNC连接要求107
4.3.2MCP I/O信号111
4.3.3参数与报警定义115
4.4808D模板程序与使用117
4.4.1CNC连接要求117
4.4.2MCP I/O信号120
4.4.3参数与报警定义123
4.5828D模板程序与使用126
4.5.1CNC连接要求126
4.5.2MCP和手轮盒128
第5章基本信号处理程序典例134
5.1PLC初始化程序134
5.1.1PLC初始化程序简述134
5.1.2用户初始化程序139
5.1.3I/O初始化程序144
5.2MCP控制程序148
5.2.1程序设计要求148
5.2.2MCP与HMI信号151
5.2.3PLC程序典例153
5.3特殊按键处理程序158
5.3.1倍率增/减按键控制158
5.3.2轴运动方向键处理161
第6章进给轴控制程序典例166
6.1驱动器控制程序166
6.1.1程序设计要求166
6.1.2PLC程序典例170
6.2进给轴控制要求174
6.2.1基本概念174
6.2.2CNC轴信号177
6.2.3通道信号179
6.3进给轴控制程序典例183
6.3.1伺服/进给使能程序183
6.3.2行程保护程序188
6.3.3回参考点控制程序190
6.4子程序SBR40说明191
6.4.1急停连接电路191
6.4.2伺服和进给使能控制193
6.4.3硬件超程控制程序193
第7章主轴控制程序典例199
7.1主轴控制要求199
7.1.1主轴控制方式199
7.1.2传动级交换控制201
7.2主轴控制方案与信号204
7.2.1主轴控制方案204
7.2.2主轴控制信号205
7.3主轴基本控制程序207
7.3.1程序典例207
7.3.2SBR35子程序说明210
7.4主轴传动级交换程序215
7.4.1传动级交换方法215
7.4.2PLC程序设计要求218
7.4.3传动级交换程序典例220
7.4.4SBR41子程序说明224
第8章数控车床换刀程序典例231
8.1电动刀架控制程序231
8.1.1程序设计要求231
8.1.2刀架控制程序典例233
8.1.3SBR46子程序说明238
8.2液压刀架控制程序244
8.2.1程序设计要求244
8.2.2刀位计数程序典例247
8.2.3捷径选择程序典例251
8.2.4换刀控制程序典例253
第9章加工中心换刀程序典例260
9.1刀库移动换刀程序260
9.1.1ATC结构与动作260
9.1.2ATC控制要求263
9.1.3PLC程序典例266
9.2Z轴移动换刀程序273
9.2.1CNC程序设计273
9.2.2PLC程序典例275
9译者序
原书前言
第1章面向小型化生物传感器的转导技术1
1.1生物微机电系统的定义1
1.2转导技术2
1.2.1光转导2
1.2.2电（化学）转导4
1.2.3机械转导5
1.3MEMS转换器9
1.4MEMS生物传感器的一个具体应用：病原体的检测13
参考文献15
第2章生物受体和接枝方法24
2.1生物受体的类型24
2.1.1催化受体25
2.1.2亲和力受体25
2.1.3基于核酸的受体26
2.1.4分子印迹聚合物27
2.2固定化策略28
2.2.1吸附和防污策略29
2.2.2包埋法31
2.2.3共价偶联33
2.2.4其他捕获系统34
2.2.5固定化策略：总结35
2.3小结36
参考文献36
第3章面向MEMS生物功能化的图案化技术43
3.1什么是表面图案化43
3.2液相中的直接生物图案化44
3.2.1通过非接触式方法供墨44
3.2.2通过接触式方法供墨46
3.3图案复制53
3.3.1光刻53
3.3.2光致图案化策略53
3.3.3微接触印制54
3.3.4通量功能化54
3.4小结55
参考文献55
第4章从MEMS到NEMS生物传感器62
4.1降低尺度的重要性62
4.2面向生物传感应用的NEMS所面临的挑战63
4.2.1与纳米机械转换器相关的问题64
4.2.2与NEMS功能化相关的问题65
4.2.3封装和样品制备的重要性67
4.3经济上的考虑69
参考文献70
第5章对比生物传感器的性能：不可能完成的任务？75
参考文献77
译者序
原书前言
缩略语
第1章绪论：基本定义
1.1系统
1.2物理性质与变量
1.3量纲与单位
1.4数量与分数的度量
1.5力
1.6温度
1.7压强
1.8体积
1.9状态
1.9.1热力学平衡状态
1.9.2理想气体状态方程
1.9.3饱和液态与饱和汽态
1.9.4蒸汽表
1.9.5饱和液汽混合物
1.9.6分压强与饱和压强
1.10过程
习题
参考文献
第2章能量与能源类型
2.1能量
2.2能源类型
2.2.1一次能源
2.2.2二次能源
2.3不可再生能源
2.3.1煤
2.3.2石油（原油）
2.3.3石油馏分
2.3.4天然气
2.3.5核能
2.4燃料的热值
2.4.1能量密度
2.5可再生能源
2.5.1水能
2.5.2太阳能
2.5.3生物质与生物质能
2.5.4风能
2.5.5地热能
2.5.6海洋能
2.5.7可再生能源贡献的预测
2.6氢
2.7电能
2.8磁能
2.9化学能
2.10能量与全球变暖
2.11应对全球变暖问题
习题
参考文献
第3章机械能与电能
3.1机械能
3.2动能
3.3势能
3.4压力能
3.4.1压头
3.5表面能
3.6声能
3.7机械功
3.7.1功率
3.7.2边界功
3.7.3等熵过程功
3.7.4多变过程功
3.7.5轴功
3.7.6弹簧功
3.8电能
3.8.1电势能
3.8.2电能的估算
3.8.3电功率
3.8.4电容
3.9其他形式的功
习题
参考文献
第4章内能与焓
4.1内能
4.2焓
4.3热量
4.3.1显热
4.3.2潜热
4.3.3发生相变的加热过程
4.3.4反应热
4.3.5标准燃烧热
4.4温度对反应热的影响
4.5标准焓变
4.6绝热火焰温度
4.7来自燃烧过程的空气污染
4.8混合热
4.9使用量热计进行热量测量
4.10焓湿图
4.11热传递
4.12熵
4.13火用
4.14流体流动功
习题
参考文献
第5章能量平衡
5.1平衡方程
5.2质量平衡
5.3能量平衡
5.3.1非稳态流动系统
5.3.2稳态流动系统
5.4熵平衡
5.5火用平衡
5.6流体流动过程
5.6.1汽轮机、压缩机与泵
5.6.2喷管和扩散器
5.6.3混合室
5.6.4节流阀
5.6.5热交换器
5.6.6管道和风道流动
5.7循环过程中的能量平衡
习题
参考文献
能量产生、转换、储存、节能与耦联目录第6章能量生产
6.1能量生产简介
6.2电力生产
6.3能量传输
6.3.1分布式能源
6.4热机循环发电
6.4.1卡诺循环
6.4.2朗肯循环
6.4.3布雷顿循环
6.4.4斯特林热机
6.4.5混合加热循环
6.5蒸汽发电厂的发电改进
6.5.1改进冷凝器和锅炉的工作条件
6.5.2再热蒸汽
6.5.3能量再生
6.5.4再热回热朗肯循环
6.6地热发电站
6.7热电联产
6.8核电站
6.9水电站
6.10风电场
6.11太阳能发电站
6.12氢气生产
6.13燃料电池
6.13.1直接甲醇燃料电池
6.13.2微生物燃料电池
6.14生物质与生物能源生产
6.14.1生物乙醇生产
6.14.2生物柴油与绿色柴油生产
6.14.3来自生活垃圾的能源
6.15其他发电方式
6.16平准化能源成本
6.17热力成本
6.18生态成本
6.18.1生态规划
6.18.2燃煤发电厂
6.18.3核电站
习题
参考文献
第7章能量转换
7.1能量转换简介
7.2系列能量转换
7.3燃料的化学能转换成热能
7.3.1燃料的热值
7.4能量转换的热效率
7.5理想流体流动的能量转换
7.6损失功
7.7机械转换的效率
7.8通过热机实现的热能转换
7.8.1空气标准假设
7.8.2理想气体的等熵过程
7.8.3通过发电机转换的机械能
7.8.4卡诺热机效率
7.8.5内可逆热机效率
7.8.6朗肯热机效率
7.8.7布雷顿热机效率
7.8.8奥托热机效率
7.8.9狄塞尔热机效率
7.8.10埃里克森热机和斯特灵热机的效率
7.8.11阿特金森热机效率
7.9热机的效率改进
7.10水电
7.11风电
7.12地热发电
7.13海洋热能转换
7.14热电效应
7.15热泵和制冷机的效率
7.15.1热泵
7.15.2制冷机
7.16燃料电池的效率
7.17生物系统中的能量转换
7.17.1通过氧化磷酸化实现的能量转换
7.17.2来自光合作用的能量
7.17.3代谢
7.17.4生物燃料
7.17.5将生物质转化为生物燃料
习题
参考文献
第8章能量储存
8.1能量储存与调节
8.1.1水
8.1.2氢气
8.2能量储存的类型
8.3热能储存
8.3.1太阳能储存
8.3.2显热储存
8.3.3使用相变材料储存潜热
8.3.4蓄冰储能
8.3.5熔盐技术
8.3.6季节性热能储存
8.3.7用于温室供暖的季节性太阳能热能储存
8.3.8地下热能储存系统
8.3.9地下含水层热能储存
8.3.10地埋管热能储存
8.4电能储存
8.4.1水电能储存
8.4.2电池中的电能储存
8.4.3用于电动小汽车的可充电电池
8.5化学能储存
8.5.1生物能源
8.5.2生物燃料储能
8.5.3伏特电池中的能量储存
8.6机械能储存
8.6.1压缩空气储能
8.6.2飞轮储能
8.6.3液压蓄能器
8.6.4弹簧
习题
参考文献
第9章节能
9.1节能与回收
9.2工业过程中的节能
9.2.1发电过程中的节能
9.2.2压缩做功和膨胀做功中的节能
9.2.3使用高效率电动机实现节能
9.3家庭供暖和降温的节能
9.3.1使用化石燃料为家庭供暖
9.3.2使用电阻的家庭供暖
9.3.3使用太阳能系统的家庭供暖
9.4能量效率标准
9.4.1空调的效率
9.4.2最大可能的冷却效率
9.4.3燃料效率
9.4.4车辆的燃料效率
9.4.5汽车行驶的节能
9.4.6再生制动
9.5电力配送和智能电网中的节能
9.5.1待机功率
9.5.2照明中的节能
9.5.3能源采集
9.6节能和可持续性
9.7火用节约和火用
9.8使用夹点分析实现公用工程的能量回收
9.8.1组合曲线
习题
参考文献
第10章能量耦联
10.1能量耦联与吉布斯自由能
10.2生命系统中的能量耦联
10.3生物能量学
10.3.1线粒体
10.3.2电子传递链与ATP合成
10.3.3主动转运
10.4能量耦联的简单分析
10.5能量耦联变化
10.5.1能量耦联的调节
10.5.2解耦联
10.5.3滑动和泄漏
10.6代谢
10.6.1分解代谢
10.6.2合成代谢
10.7生物能源
习题
参考文献.3凸轮机械手换刀程序280
9.3.1ATC结构与动作280
9.3.2PLC程序设计要求284
9.3.3刀具安装表初始化程序典例287
9.3.4刀具检索程序典例289
9.3.5刀具安装表更新程序典例291
9.3.6刀具预选程序典例292
9.3.7自动换刀程序典例296
附录300
附录A802S/C/D集成PLC功能指令表300
附录B802S/C/D集成PLC接口信号表308





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