微納機電生物傳感器

前言
第1章數(shù)控機床與系統(tǒng)1
1.1機床與數(shù)控1
1.1.1機床及控制1
1.1.2數(shù)控與數(shù)控機床2
1.2常見的數(shù)控機床5
1.2.1車削類數(shù)控機床5
1.2.2鏜銑類數(shù)控機床8
1.3數(shù)控原理與系統(tǒng)13
1.3.1數(shù)控系統(tǒng)組成13
1.3.2數(shù)控加工原理15
1.3.3普及型與全功能型CNC17
1.3.4開環(huán)與閉環(huán)伺服系統(tǒng)20
1.3.5通用伺服和專用伺服22
1.4西門子數(shù)控系統(tǒng)簡介24
1.4.1產(chǎn)品概況24
1.4.2SIEMENS 802Dsl26
1.4.3SIEMENS 808D與828D29
1.4.4SIEMENS 840Dsl34
第2章PLC設(shè)計基礎(chǔ)38
2.1PLC的組成與原理38
2.1.1PLC的特點與功能38
2.1.2PLC的組成與結(jié)構(gòu)40
2.1.3PLC的工作原理44
2.2梯形圖程序設(shè)計48
2.2.1PLC編程語言48
2.2.2梯形圖編程50
2.2.3典型梯形圖程序52
2.3梯形圖編程要點58
2.3.1不能實現(xiàn)的功能59
2.3.2可使用的特殊程序60
2.3.3梯形圖的優(yōu)化63
第3章CNC集成PLC編程66
3.1程序格式66
3.1.1程序的組成與結(jié)構(gòu)66
3.1.2指令格式69
3.1.3地址與數(shù)據(jù)71
3.2編程元件與接口信號74
3.2.1基本編程元件74
3.2.2局部變量76
3.2.3CNCPLC接口信號79
3.3功能指令與編程81
3.3.1定時和計數(shù)指令81
3.3.2多位邏輯處理指令83
3.3.3比較指令85
3.3.4移動和移位指令85
3.3.5數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和算術(shù)運算指令87
第4章模板程序與使用89
4.1子程序庫概述89
4.1.1子程序組成89
4.1.2子程序調(diào)用92
4.2802S/C模板程序與使用95
4.2.1CNC連接要求95
4.2.2MCP I/O信號99
4.2.3參數(shù)與報警定義102
4.3802D模板程序與使用107
4.3.1CNC連接要求107
4.3.2MCP I/O信號111
4.3.3參數(shù)與報警定義115
4.4808D模板程序與使用117
4.4.1CNC連接要求117
4.4.2MCP I/O信號120
4.4.3參數(shù)與報警定義123
4.5828D模板程序與使用126
4.5.1CNC連接要求126
4.5.2MCP和手輪盒128
第5章基本信號處理程序典例134
5.1PLC初始化程序134
5.1.1PLC初始化程序簡述134
5.1.2用戶初始化程序139
5.1.3I/O初始化程序144
5.2MCP控制程序148
5.2.1程序設(shè)計要求148
5.2.2MCP與HMI信號151
5.2.3PLC程序典例153
5.3特殊按鍵處理程序158
5.3.1倍率增/減按鍵控制158
5.3.2軸運動方向鍵處理161
第6章進給軸控制程序典例166
6.1驅(qū)動器控制程序166
6.1.1程序設(shè)計要求166
6.1.2PLC程序典例170
6.2進給軸控制要求174
6.2.1基本概念174
6.2.2CNC軸信號177
6.2.3通道信號179
6.3進給軸控制程序典例183
6.3.1伺服/進給使能程序183
6.3.2行程保護程序188
6.3.3回參考點控制程序190
6.4子程序SBR40說明191
6.4.1急停連接電路191
6.4.2伺服和進給使能控制193
6.4.3硬件超程控制程序193
第7章主軸控制程序典例199
7.1主軸控制要求199
7.1.1主軸控制方式199
7.1.2傳動級交換控制201
7.2主軸控制方案與信號204
7.2.1主軸控制方案204
7.2.2主軸控制信號205
7.3主軸基本控制程序207
7.3.1程序典例207
7.3.2SBR35子程序說明210
7.4主軸傳動級交換程序215
7.4.1傳動級交換方法215
7.4.2PLC程序設(shè)計要求218
7.4.3傳動級交換程序典例220
7.4.4SBR41子程序說明224
第8章數(shù)控車床換刀程序典例231
8.1電動刀架控制程序231
8.1.1程序設(shè)計要求231
8.1.2刀架控制程序典例233
8.1.3SBR46子程序說明238
8.2液壓刀架控制程序244
8.2.1程序設(shè)計要求244
8.2.2刀位計數(shù)程序典例247
8.2.3捷徑選擇程序典例251
8.2.4換刀控制程序典例253
第9章加工中心換刀程序典例260
9.1刀庫移動換刀程序260
9.1.1ATC結(jié)構(gòu)與動作260
9.1.2ATC控制要求263
9.1.3PLC程序典例266
9.2Z軸移動換刀程序273
9.2.1CNC程序設(shè)計273
9.2.2PLC程序典例275
9譯者序
原書前言
第1章面向小型化生物傳感器的轉(zhuǎn)導技術(shù)1
1.1生物微機電系統(tǒng)的定義1
1.2轉(zhuǎn)導技術(shù)2
1.2.1光轉(zhuǎn)導2
1.2.2電（化學）轉(zhuǎn)導4
1.2.3機械轉(zhuǎn)導5
1.3MEMS轉(zhuǎn)換器9
1.4MEMS生物傳感器的一個具體應(yīng)用：病原體的檢測13
參考文獻15
第2章生物受體和接枝方法24
2.1生物受體的類型24
2.1.1催化受體25
2.1.2親和力受體25
2.1.3基于核酸的受體26
2.1.4分子印跡聚合物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共價偶聯(lián)33
2.2.4其他捕獲系統(tǒng)34
2.2.5固定化策略：總結(jié)35
2.3小結(jié)36
參考文獻36
第3章面向MEMS生物功能化的圖案化技術(shù)43
3.1什么是表面圖案化43
3.2液相中的直接生物圖案化44
3.2.1通過非接觸式方法供墨44
3.2.2通過接觸式方法供墨46
3.3圖案復制53
3.3.1光刻53
3.3.2光致圖案化策略53
3.3.3微接觸印制54
3.3.4通量功能化54
3.4小結(jié)55
參考文獻55
第4章從MEMS到NEMS生物傳感器62
4.1降低尺度的重要性62
4.2面向生物傳感應(yīng)用的NEMS所面臨的挑戰(zhàn)63
4.2.1與納米機械轉(zhuǎn)換器相關(guān)的問題64
4.2.2與NEMS功能化相關(guān)的問題65
4.2.3封裝和樣品制備的重要性67
4.3經(jīng)濟上的考慮69
參考文獻70
第5章對比生物傳感器的性能：不可能完成的任務(wù)？75
參考文獻77
譯者序
原書前言
縮略語
第1章緒論：基本定義
1.1系統(tǒng)
1.2物理性質(zhì)與變量
1.3量綱與單位
1.4數(shù)量與分數(shù)的度量
1.5力
1.6溫度
1.7壓強
1.8體積
1.9狀態(tài)
1.9.1熱力學平衡狀態(tài)
1.9.2理想氣體狀態(tài)方程
1.9.3飽和液態(tài)與飽和汽態(tài)
1.9.4蒸汽表
1.9.5飽和液汽混合物
1.9.6分壓強與飽和壓強
1.10過程
習題
參考文獻
第2章能量與能源類型
2.1能量
2.2能源類型
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石油餾分
2.3.4天然氣
2.3.5核能
2.4燃料的熱值
2.4.1能量密度
2.5可再生能源
2.5.1水能
2.5.2太陽能
2.5.3生物質(zhì)與生物質(zhì)能
2.5.4風能
2.5.5地熱能
2.5.6海洋能
2.5.7可再生能源貢獻的預測
2.6氫
2.7電能
2.8磁能
2.9化學能
2.10能量與全球變暖
2.11應(yīng)對全球變暖問題
習題
參考文獻
第3章機械能與電能
3.1機械能
3.2動能
3.3勢能
3.4壓力能
3.4.1壓頭
3.5表面能
3.6聲能
3.7機械功
3.7.1功率
3.7.2邊界功
3.7.3等熵過程功
3.7.4多變過程功
3.7.5軸功
3.7.6彈簧功
3.8電能
3.8.1電勢能
3.8.2電能的估算
3.8.3電功率
3.8.4電容
3.9其他形式的功
習題
參考文獻
第4章內(nèi)能與焓
4.1內(nèi)能
4.2焓
4.3熱量
4.3.1顯熱
4.3.2潛熱
4.3.3發(fā)生相變的加熱過程
4.3.4反應(yīng)熱
4.3.5標準燃燒熱
4.4溫度對反應(yīng)熱的影響
4.5標準焓變
4.6絕熱火焰溫度
4.7來自燃燒過程的空氣污染
4.8混合熱
4.9使用量熱計進行熱量測量
4.10焓濕圖
4.11熱傳遞
4.12熵
4.13火用
4.14流體流動功
習題
參考文獻
第5章能量平衡
5.1平衡方程
5.2質(zhì)量平衡
5.3能量平衡
5.3.1非穩(wěn)態(tài)流動系統(tǒng)
5.3.2穩(wěn)態(tài)流動系統(tǒng)
5.4熵平衡
5.5火用平衡
5.6流體流動過程
5.6.1汽輪機、壓縮機與泵
5.6.2噴管和擴散器
5.6.3混合室
5.6.4節(jié)流閥
5.6.5熱交換器
5.6.6管道和風道流動
5.7循環(huán)過程中的能量平衡
習題
參考文獻
能量產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換、儲存、節(jié)能與耦聯(lián)目錄第6章能量生產(chǎn)
6.1能量生產(chǎn)簡介
6.2電力生產(chǎn)
6.3能量傳輸
6.3.1分布式能源
6.4熱機循環(huán)發(fā)電
6.4.1卡諾循環(huán)
6.4.2朗肯循環(huán)
6.4.3布雷頓循環(huán)
6.4.4斯特林熱機
6.4.5混合加熱循環(huán)
6.5蒸汽發(fā)電廠的發(fā)電改進
6.5.1改進冷凝器和鍋爐的工作條件
6.5.2再熱蒸汽
6.5.3能量再生
6.5.4再熱回熱朗肯循環(huán)
6.6地熱發(fā)電站
6.7熱電聯(lián)產(chǎn)
6.8核電站
6.9水電站
6.10風電場
6.11太陽能發(fā)電站
6.12氫氣生產(chǎn)
6.13燃料電池
6.13.1直接甲醇燃料電池
6.13.2微生物燃料電池
6.14生物質(zhì)與生物能源生產(chǎn)
6.14.1生物乙醇生產(chǎn)
6.14.2生物柴油與綠色柴油生產(chǎn)
6.14.3來自生活垃圾的能源
6.15其他發(fā)電方式
6.16平準化能源成本
6.17熱力成本
6.18生態(tài)成本
6.18.1生態(tài)規(guī)劃
6.18.2燃煤發(fā)電廠
6.18.3核電站
習題
參考文獻
第7章能量轉(zhuǎn)換
7.1能量轉(zhuǎn)換簡介
7.2系列能量轉(zhuǎn)換
7.3燃料的化學能轉(zhuǎn)換成熱能
7.3.1燃料的熱值
7.4能量轉(zhuǎn)換的熱效率
7.5理想流體流動的能量轉(zhuǎn)換
7.6損失功
7.7機械轉(zhuǎn)換的效率
7.8通過熱機實現(xiàn)的熱能轉(zhuǎn)換
7.8.1空氣標準假設(shè)
7.8.2理想氣體的等熵過程
7.8.3通過發(fā)電機轉(zhuǎn)換的機械能
7.8.4卡諾熱機效率
7.8.5內(nèi)可逆熱機效率
7.8.6朗肯熱機效率
7.8.7布雷頓熱機效率
7.8.8奧托熱機效率
7.8.9狄塞爾熱機效率
7.8.10埃里克森熱機和斯特靈熱機的效率
7.8.11阿特金森熱機效率
7.9熱機的效率改進
7.10水電
7.11風電
7.12地熱發(fā)電
7.13海洋熱能轉(zhuǎn)換
7.14熱電效應(yīng)
7.15熱泵和制冷機的效率
7.15.1熱泵
7.15.2制冷機
7.16燃料電池的效率
7.17生物系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換
7.17.1通過氧化磷酸化實現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)換
7.17.2來自光合作用的能量
7.17.3代謝
7.17.4生物燃料
7.17.5將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物燃料
習題
參考文獻
第8章能量儲存
8.1能量儲存與調(diào)節(jié)
8.1.1水
8.1.2氫氣
8.2能量儲存的類型
8.3熱能儲存
8.3.1太陽能儲存
8.3.2顯熱儲存
8.3.3使用相變材料儲存潛熱
8.3.4蓄冰儲能
8.3.5熔鹽技術(shù)
8.3.6季節(jié)性熱能儲存
8.3.7用于溫室供暖的季節(jié)性太陽能熱能儲存
8.3.8地下熱能儲存系統(tǒng)
8.3.9地下含水層熱能儲存
8.3.10地埋管熱能儲存
8.4電能儲存
8.4.1水電能儲存
8.4.2電池中的電能儲存
8.4.3用于電動小汽車的可充電電池
8.5化學能儲存
8.5.1生物能源
8.5.2生物燃料儲能
8.5.3伏特電池中的能量儲存
8.6機械能儲存
8.6.1壓縮空氣儲能
8.6.2飛輪儲能
8.6.3液壓蓄能器
8.6.4彈簧
習題
參考文獻
第9章節(jié)能
9.1節(jié)能與回收
9.2工業(yè)過程中的節(jié)能
9.2.1發(fā)電過程中的節(jié)能
9.2.2壓縮做功和膨脹做功中的節(jié)能
9.2.3使用高效率電動機實現(xiàn)節(jié)能
9.3家庭供暖和降溫的節(jié)能
9.3.1使用化石燃料為家庭供暖
9.3.2使用電阻的家庭供暖
9.3.3使用太陽能系統(tǒng)的家庭供暖
9.4能量效率標準
9.4.1空調(diào)的效率
9.4.2最大可能的冷卻效率
9.4.3燃料效率
9.4.4車輛的燃料效率
9.4.5汽車行駛的節(jié)能
9.4.6再生制動
9.5電力配送和智能電網(wǎng)中的節(jié)能
9.5.1待機功率
9.5.2照明中的節(jié)能
9.5.3能源采集
9.6節(jié)能和可持續(xù)性
9.7火用節(jié)約和火用
9.8使用夾點分析實現(xiàn)公用工程的能量回收
9.8.1組合曲線
習題
參考文獻
第10章能量耦聯(lián)
10.1能量耦聯(lián)與吉布斯自由能
10.2生命系統(tǒng)中的能量耦聯(lián)
10.3生物能量學
10.3.1線粒體
10.3.2電子傳遞鏈與ATP合成
10.3.3主動轉(zhuǎn)運
10.4能量耦聯(lián)的簡單分析
10.5能量耦聯(lián)變化
10.5.1能量耦聯(lián)的調(diào)節(jié)
10.5.2解耦聯(lián)
10.5.3滑動和泄漏
10.6代謝
10.6.1分解代謝
10.6.2合成代謝
10.7生物能源
習題
參考文獻.3凸輪機械手換刀程序280
9.3.1ATC結(jié)構(gòu)與動作280
9.3.2PLC程序設(shè)計要求284
9.3.3刀具安裝表初始化程序典例287
9.3.4刀具檢索程序典例289
9.3.5刀具安裝表更新程序典例291
9.3.6刀具預選程序典例292
9.3.7自動換刀程序典例296
附錄300
附錄A802S/C/D集成PLC功能指令表300
附錄B802S/C/D集成PLC接口信號表308