测控仪器设计范文

2022-05-24

第一篇:测控仪器设计范文

测控仪器

1、准确度,精密度,正确度的含义。

2、仪器动态特性的描述方法(微分方程、传递函数、脉冲响应函数和频率响应函数)。

3、仪器误差来源于哪些方面,按数学特性如何分类?

4、如何用文字和公式描述误差独立作用原理。

5、小模数渐开线齿型检查仪的工作原理、测量原理、会用作用线与瞬时臂法分析该仪器误差。

6、阿贝原则的描述及阿贝原则扩展的含义。

7、测控仪器的设计原则有哪些?

8、平均读数原理在仪器设计中的应用(双头读数和多头读数的优点)

9、差动比较测量原理在电学量、光学量测量上的应用及其特点(直流光电转换、差动式电感传感器和透过率测量)。

10、零位比较测量原理的应用及特点。

11、现代仪器设计中补偿原理的实现方法。

12、标准量的分类及作用,标准量的细分方法。

13、掌握仪器电路与软件系统的组成框图,及各部分功能和作用是什么?能写出各部分常用的电路。

14、仪器电路系统的设计准则有哪些,常用总线的分类,每一类各有哪些总线?应用场合如何?

15、基于个人计算机的中央处理系统有哪三种形式,各自的设计要点是什么?

16、电路系统的设计准则有哪些?

17、仪器电路系统的干扰源、干扰耦合方式、干扰形态有哪些?对不同干扰应该如何抑制?测控系统的接地设计方法。

18、测控仪器的 软件设计常用机构化设计方法,它包含哪三个步骤。为提高测控仪器软件系统的可靠性,设计时常采用哪些软件的可靠性设计方法?

19、测控仪器的光电系统的组成及特点。

20、什么是主动光学系统与被动光学系统,什么是直接检测系统,相干检测系统。

21、光电系统的设计准则有哪些?

22、光电系统中的干扰光有哪些?

23、直接检测系统可以测量哪些物理量?相干检测系统有什么优点,可以测量哪些物理量。

第二篇:测控技术与仪器

测控技术与仪器(光电信息工程方向)(本科,四年,理工类)

专业简介:本方向是一个军民两用,光、电、信息技术与计算机应用相结合的宽口径方向。培养信息的传感、获取、处理、传输、应用、通讯、显示、光存储、图像处理、自动识别、检测与控制、光电制导、跟踪探测等领域研究、设计和开发的高级技术人才;既能作理论、技术、方法研究,又能制造与集成光电系统;也可做运行、管理工作。

主要课程:电子技术、微机原理、信号与系统、测控电路、传感技术、控制技术与系统、数字信号分析与处理、误差理论与数据处理、智能仪器设计、光电技术、数字图像处理、测试技术、光学信息技术。

就业方向:光电信息企业、研究部门、制造业和其他行业的生产控制和检测、质量控制、通讯、仪器仪表、微机电、娱乐业等。毕业生可以在上述具有高新技术特征的内、外资企业、科研、国防单位、高等院校、国家技术管理机关、内外贸部门工作,还可以继续在国内外深造。

测控技术及仪器(电磁测量技术及信息处理方向)(本科,四年,理工类) 专业简介:电磁测量技术及信息处理方向是以传统的电磁测量技术及仪器为基础,以现代电子技术、现代信息处理技术为手段,结合现代测控技术而形成的方向,具有测量与控制结合、理论研究与技术应用结合、工程开发与产品设计结合的方向特色。主要培养具有测量与控制以及电磁测量技术及信息处理方面基础理论知识和应用能力,能在测量与控制领域内从事设计、制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的高级工程技术人才。通过学习使学生掌握本专业的基础理论、专业知识和基本技能,掌握与计算机相结合的当代测控技术,具有专业测控技术、仪器与系统的设计、开发能力,具有较强的外语应用能力与创新意识和较高的综合素质。

主要课程:电子技术、工程光学、微机原理、信号与系统、测控电路、传感技术、控制技术与系统、数字信号分析与处理、误差理论与数据处理、智能仪器设计等专业课和专业平台课,开设电气测量、数字系统设计、虚拟仪器与测量总线、现代电子测量技术与仪器、电力测试技术及系统等专业课。

就业方向:电磁测量技术及信息处理方向培养具备电磁参量测试计量技术与理论、信息处理技术与理论及其相关仪器仪表、检测装置和控制系统的研究、设计、开发的技术知识与应用能力的复合型高级工程技术人才;可以在国民经济各行业中从事电参量和磁参量信息获取与处理技术的应用研究工作,以及测控技术领域的装置与系统设计开发、应用研究工作。

毕业生获得学位后,可在相关领域的企业、公司中承担理论研究、技术开发、运行管理等技术工作,也可以在技术监督等研究机构和高等院校从事检测研究与教学工作。

测控技术及仪器(工业自动化仪表方向)(本科,四年,理工类)

专业简介:工业自动化仪表方向是以传统的仪表技术为基础,以现代电子技术、现代测试处理技术为手段,结合现代控制技术的基础性、普遍性而形成的方向,具有测量与控制结合、理论研究与技术应用结合、工程开发与产品设计结合的方向特色。主要培养具有测量与自动控制及工业自动化仪表方面基础理论知识和应用能力,能在测量与控制领域内从事仪表的设计、制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的高级工程技术人才。

主要课程:电子技术、工程光学、微机原理、信号与系统、测控电路、传感技术、控制技术与系统、数字信号分析与处理、误差理论与数据处理、智能仪器设计等

专业课和专业平台课,开设工业控制总线技术、自动控制仪表及装置、自动检测技术及仪表、数字化测量与自动显示技术等专业课。

就业方向:在仪器仪表、装备制造、汽车电子、航天航空、石油化工、交通运输、工农业及家电制造等领域的企事业单位从事自动控制、测控仪器、配套系统或其它工业仪表产品的科学研究、产品研发、技术支持、工程应用等技术和管理工作,也可到高等院校从事教学、科研工作,亦可继续攻读硕士、博士研究生。

学院2010届本科毕业生升学率达到29.2%,其中测控技术与仪器专业毕业生考研率达到42.9%,在国际、国内知名企业就职率达到80%左右。

第三篇:测控技术与仪器

测控技术与仪器.txt你看得见我打在屏幕上的字,却看不到我掉在键盘上的泪!自己选择45°仰视别人,就休怪他人135°俯视着看你。测控技术与仪器

测控技术与仪器专业:专业英文名:Measurement and Control Technology and Instrumentation Program本专业毕业具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面的基础知识与应用能力,能在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理。该专业既可以进入生产工程自动化企业从事自动控制、自动化检测等方面的工作,也可以在科研单位进行仪器仪表的开发和设计,同时还可以在工程检测领域、计算机应用领域找到适合本专业个人发展的空间。

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一、专业基本情况

1、培养目标本专业培养具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面基础知识与应用能力,能在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的高级工程技术人才。

2、培养要求本专业学生主要学习精密仪器的光学、机械与电子学基础理论,测量与控制理论和有关测控仪器的设计方法,受到现代测控技术和仪器应用的训练,具有本专业测控技术及仪器系统的应用及设计开发能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力:◆ 具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;◆ 较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括机械学、电子学、光学、测量与控制、市场经济及企业管理等基础知识;◆ 掌握光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验研究能力,具有本专业测控技术、仪器与系统的设计、开发能力;◆ 具有应用计算机进行工程设计、自动测试、数据处理和应用软件开发的初步能力;◆ 具有较强的外语应用能力;◆ 具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。

3、主干学科光学工程、仪器科学与技术、控制科学与工程。

4、主要课程精密机械与仪器设计、精密机械制造工程、电路、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、微型计算机原理与应用、控制理论、现代控制原理、自动控制原理、控制电机、EDA、现场总线技术、检测技术、虚拟仪器、控制工程基础、信号分析与处理、精密测控与系统、工程光学。

5、实践教学包括军训、金工、电工、电子实习、认识实习、生产实习、社会实践、课程设计、毕业设计。

6、修业时间4年。

7、学位情况工学学士。

8、原专业名精密仪器、光学技术与光电仪器、检测技术及仪器仪表、电子仪器及测量技术、几何量计量测试、热工计量测试、工业自动化仪表。

9、相近专业:电气工程及其自动化、电子信息工程、电子科学与技术。

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二、专业综合介绍

测控技术自古以来就是人类生活和生产的重要组成部分。最初的测控尝试都是来自于生产生活的需要,对时间的测控要求使人类有了日晷这一原始的时钟,对空间的测控要求使人类有了点线面的认识。现代社会对测控的要求当然不会停留在这些初级阶段,随着科技的发展,测控技术进入了全新的时代。测控技术与仪器专业是信息科学技术的源头,是光学、精密机械、电子、计算机与信息技术多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。她的专业面广,小到制造车间的检测,大到卫星火箭发射的监控。本专业最令人感兴趣的方向恐怕要数光盘生产了,很多同学认为这属于制造业,实际上由于对精度的严格要求,使她归于测控技术与仪器专业。随着科学技术的飞速发展,光机电一体化系统的开发研制与应用越来越受到重视。但是由于传统观念的影响,很多考生对本专业存在一个明显的认识误区,以为测控技术就是用三角板、直尺之类的仪器进行吃力劳苦的测量,其实这只是很浅显的认识,也是很浅薄的错误。我们可以听听清华大学测控技术与仪器专业一位同学的话,他说:“进入大学以前,我认为我将来的工作就是拿着大三角板,到处量量,呵呵,谁知开始上专业课了,才知道原来我们的专业是多么尖端,什么激光啦,纳米啊,都是我们测试的手段。

现有的电脑硬件和软件,可以让我轻松地模拟实地环境,不仅学起来轻松省事,更提出了各式各样的问题,可以发挥自己的想像,设计更复杂完备的系统。”可见,一个真正的测控专业学生,需要掌握更多电学方面的知识,他们要掌握基本的电路知识,具有新颖设计思路,并且能运用多种新技术、手段进行工作。中国工业以前很长时间里在国际市场上没有地位,一个重要的原因是大路货太多,质量太差,没有高质量的产品,无法与其他工业强国相争,这又与我国测控专业人才非常缺乏有关。与世界接轨,中国企业要想提高国际竞争力,产品质量是关键,因此,测控专业的人才变得越来越重要。本专业以光、机、电、计算机一体化为特色,培养具有现代科学创新意识、知识面宽、基础理论扎实、计算机和外语能力强,可从事计算机应用、电子信息、智能仪器、虚拟仪器、测量与控制等多领域的产品设计制造、科技开发、应用研究、企业管理等多方面的高级工程技术及经营管理人才。同时因为他们专业知识面宽广,具有很强的适应能力和广泛的发展空间,也可从事计量、测试、控制工程、智能仪器仪表、计算机软件和硬件等高新技术领域的设计、制造、开发和应用等工作,转行比较容易。测控技术与仪器专业代码:080401。

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三、专业教育发展状况

科学史上重大的发现往往是由于新的测量技术的发明而获得。在信息科技时代,测控技术与仪表是实现信息获取、存储、处理的必备工具,也是揭示物质运动的必备工具。在现代化建设中,由于仪器仪表对生产工艺和产品的质量的具有的监测作用,人们在技术上对它有着更高层次的要求。测控技术与仪表是适用于各类不同专业的一门实用性非常强的学科,如工业自动化、生产过程自动化、检测技术及仪表、电子仪器及测量技术、计算机过程控制等等。在当今的大学理工科类院校中,几乎都已开设了此专业。由于该专业在国内设立较早,因此现已处于成熟的阶段。测控技术与仪表可以说是一门边缘学科,它和自动控制、工业自动化、仪器仪表以及计算机专业有着密切的联系。而正是由于测控技术与仪表专业的这种联系,对于该专业的毕业生来说,其就业可以选择的方向十分广泛,既可以进入生产工程自动化企业从事自动控制、自动化检测等方面的工作,也可以在科研单位进行仪器仪表的开发和设计,同时还可以在工程检测领域、计算机应用领域找到适合本专业个人发展的空间。我国的测试技术与仪表专业的发展经历了漫长的路程,现在已取得了飞快的发展。国内院校中,现开设测试技术与仪表专业,如清华大学、北京理工大学、天津大学、东北大学、哈尔滨工业大学、上海交通大学、浙江大学、南京理工大学等等。其中已有许多院校经国家教委批准设立了测试技术与仪表专业硕士点。目前,每年测试技术与仪表专业的招生人数大约在3000人左右,毕业生广泛的就职于工业自动化类企业、仪器仪表行业以及各类科研机构从事与本专业有关的工作。从今天进入信息科技时代来看,仪器仪表是实现信息的获取、转换、存贮和揭示物质运动的必备工具,是当今普遍称之为时代标志的信息科技的三大支柱(信息获取及处理、信息传输与通信、电子技术及计算机)的必要手段,也是新技术革命的一项重要内容。在现代化建设中,人们对仪器仪表所能起到的监控作用,在技术上有着高层次的要求,因而仪器仪表工业是促进国民经济各部门技术进步,进行技术改造,提高劳动生产率和社会经济效益,开发与节约能源和材料的先导工业。仪器仪表的装备水平在很大程度上反映出一个国家的生产力的发展和科学技术的现代化水平。随着科技的发展,计算机技术的应用,测试技术与仪表专业的趋势越来越向智能化转变——智能仪表。智能仪表一出现就显示了它强大的生命力,现已成为仪器仪表发展的一个重要方向。这不仅在一般的测量仪表中,而且在分析仪表、实验室仪表与生物医学仪表中反映出来。仪器仪表设备水平在很大程度上反映出一个国家的生产力发展水平,当前仪器仪表正从自动化向智能化方向发展,无疑这对于提高生产效率,优化产品质量,加速我国现代化建设有着极其重要的作用。从此可以看出,测控技术及仪表专业具有非常美好的未来。

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四、专业就业状况及趋势

测控技术与仪表是国内理工科院校开设的一项基本的专业,其所学的课程涉及工业自动化、生产过程自动化、仪器仪表、自动检测技术与仪表、自动显示技术与仪表、自动控制、传感器原理、仪表可靠性、计算机应用等等。测控技术与仪表可以说是一门边缘学科,它和自动控制、工业自动化、仪器仪表以及计算机专业有着密切的联系。而正是由于测控技术与仪表专业的这种联系,对于该专业的毕业生来说,其就业可以选择的方向十分广泛,既可以进入生产工程自动化企业从事自动控制、自动化检测等方面的工作,也可以在科研单位进行仪器仪表的开发和设计,同时还可以在工程检测领域、计算机应用领域找到适合本专业个人发展的空间。但是对于测控技术与仪表专业的毕业生来说,也必须认识到就业的艰巨性。近几年来,大学的招生数量逐年增多,相应地该专业的毕业生每年也都呈上升的趋势。但是中国的经济状况使得国内相关行业对毕业生的需求量却始终未呈现出增长势头,尤其是曾经是就业主体的国营企业。究其原因,一方面是因为国企改革正处于关键时刻,许多大型企业在这个过渡阶段非常慎重地处理企业内部员工的问题;另一方面,国有企业的市场竞争能力下降,导致其在生产、研究开发方面的能力下降,企业效益滑坡,使其在招收毕业生方面的需求下降。当然了,刚刚毕业的学生在工作经验及社会交往方面的不足也是企业不愿过多的招收毕业生的一个原因。虽然测控技术与仪表专业的毕业生将不得不面对这样的事实,但是他们也不必为此而过分担心。在国企需求下降的时候,却有更多的民营企业为毕业生提供了发展的空间。改革开放的20多年来,民营企业的发展取得了非常大的成绩,涌现了许多像联想集团、TCL集团等高速成长的民营企业。这些企业的成长主要是建立在高科技知识的基础工业之上的,这使得他们对大学毕业生的需求特别强烈。所以说,只要毕业生们能够认识到就业的形式,转变传统的就业观念,其未来的道路还是一片光明的。国外的许多优秀企业会进入中国投资建厂,开展经营,其中有许多企业会产生对测控技术与仪表专业人才的需求。届时,中国的学生将有更多的机会在国外的企业中展现中国人的智慧和才能。从专业的角度来看,对于测控技术与仪表专业的毕业生来说,未来最具前景的就业方向集中在智能化仪表和检测技术的开发及应用领域。近几年来,计算机技术及微电子器件在工程技术中的应用越来越广泛,在此基础上发展起来的智能仪表无论是在测量的准确度、灵敏度、可靠性、自动化程度、运用功能,还是在解决测量技术与控制技术问题的深度和广度方面都有了很大的发展,以一种崭新的面貌展现在人们面前。大规模集成电路以及计算机技术的迅速发展,以及在人工智能向测控技术的移植和应用的过程中,智能仪表将会有更大的发展。测量仪表以智能化为先导,带动了各类仪表的智能化,这是现代仪器仪表技术发展的主要趋势。因此,在这方面的人才需求将呈现不断的上升势头。检测技术是自动化技术的四大支柱之一,从检测的定义可以看出,人类在研究未知世界中是离不开检测技术的。检测技术不仅为工业自动化提供正确的信息,而且是科学研究中寻找规律的重要手段。现代检测技术的发展将主要表现在传感器水平的提高、检测方法的推进,比如以计算机为中心的检测系统的发展等方面。综上所述,对于学习以及准备学习测控技术与仪表的学生来说,必须充分认识到该专业的发展趋势以及个人的工作方向,立足于现实,着眼于未来,努力学习,才能在新世纪的竞争中立于不败之地,实现自己的理想。需要测量的行业是很多的,可以到国家机关、研究院(所)、设计院、教育系统和各类大中型企业工作。研发工程师——从事新仪器仪表的研究开发工作;测量工程师——从事各种机械的专业检测以及仪器维护工作;维修工程师——从事各种专业机构的仪器仪表维护和校准工作。分布院校:【北京市】清华大学、北京科技大学、北京交通大学、北京理工大学、北京航空航天大学、中国矿业大学(北京)、北京化工大学、北京工业大学、中国地质大学、北京信息科技大学、北京邮电大学、北京石油化工学院【天津市】天津大学、天津理工大学、天津科技大学、天津职业技术师范学院、天津工业大学【上海市】上海交通大学、华东理工大学、上海大学、上海理工大学、上海电力学院、上海电机学院【重庆市】重庆大

学、重庆工商大学、重庆科技学院、重庆邮电大学、重庆工学院【河北省】河北工业大学、北华航天工业学院、华北电力大学、河北科技大学、燕山大学、河北理工学院、河北大学、河北建筑科技学院、石家庄铁道学院、河北农业大学【山西省】中北大学、太原理工大学、太原科技大学【内蒙古自治区】内蒙古工业大学、 内蒙古科技大学【辽宁省】沈阳理工大学、沈阳工程学院、大连理工大学、大连海事大学、东北大学、辽宁大学、沈阳大学、沈阳工业大学、辽宁工程技术大学、大连交通大学、沈阳化工学院、辽宁工业大学、辽宁石油化工大学、辽宁科技大学 、辽宁科技学院、大连民族学院【吉林省】吉林大学、长春理工大学、东北电力学院、长春工业大学、吉林化工学院 长春大学【黑龙江省】哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学、哈尔滨理工大学、大庆石油学院、黑龙江工程学院【江苏省】东南大学、中国矿业大学、南京理工大学、南京航空航天大学、江苏大学、南京邮电学院、南京工程学院、南京师范大学、苏州大学、扬州大学、南京工业大学、南通大学、常州工学院、江苏科技大学、淮阴工学院、南京林业大学【浙江省】浙江大学、中国计量学院、杭州电子工业学院、浙江工业大学、浙江工程学院【安徽省】中国科学技术大学、安徽大学、合肥工业大学、安徽工业大学、安徽理工大学、安徽工程科技学院【福建省】厦门大学、华侨大学、集美大学【江西省】南昌航空大学、华东交通大学、江西理工大学、南昌大学、东华理工大学【山东省】山东大学、青岛科技大学、山东科技大学、烟台大学、山东理工大学、潍坊学院【河南省】河南大学、郑州大学、河南理工大学、华北水利水电学院、河南科技大学、河南工业大学、郑州轻工业学院、中原工学院、南阳理工学院【湖北省】武汉大学、华中科技大学、武汉理工大学、湖北工业大学、武汉化工学院、湖北科技大学、中国地质大学、江汉大学、武汉科技学院 、长江大学

【湖南省】中南大学、湖南大学、湘潭大学、湖南科技大学、长沙理工大学、湖南工程学院

【广东省】广东工业大学、茂名学院、深圳大学【广西壮族自治区】桂林电子科技大学、广西工学院【四川省】四川大学、电子科技大学、西南交通大学、成都理工大学、西南石油学院、成都信息工程学院、西华大学、四川理工学院【贵州省】贵州大学【云南省】昆明理工大学【陕西省】西安交通大学、西北工业大学、西安电子科技大学、西安理工大学、陕西科技大学、西安工业学院、西安石油大学、西安工程科技学院、陕西理工学院、西安邮电学院、西安建筑科技大学、西安科技学院、欧亚学院【甘肃省】兰州交通大学、兰州理工大学【宁夏回族自治区】西北第二民族学院

第四篇:测控技术与仪器

测控技术与仪器专业是以“光、机、电、计算机”技术为基础,实现信息获取、传输、处理和控制的复合型专业。本专业依托“载运工具运用工程”国家重点学科和“轨道车辆结构可靠性与运用检测技术”教育部工程研究中心,在检测、控制、智能仪器和自动化领域内,培养从事设计、开发、应用及管理等方面的高级复合型人才。

本专业注重培养学生的创新精神、实践能力和综合素质。学生在校期间,即学习公共基础课,又学习模拟与数字电子技术、微机原理及接口技术、自动控制原理、传感器原理及应用、计算机控制技术、机电系统信号分析、智能仪器仪表原理、自动检测技术、现场总线控制网络、虚拟仪器技术等专业主干课程;同时还注重培养学生的外语能力、计算机应用能力以及动手实践能力。依托北京市级机械工程实验教学示范中心,开设微机原理与接口技术综合实践、光机电一体化测控系统综合实践等大量的实验课程及综合实践环节,强化学生的实践能力、创新能力和适应社会能力。

本专业的毕业生具有扎实的基础和良好的综合素质,深受科研院所、行政机关、高科技公司、企事业单位以及外资企业等用人单位的欢迎。毕业生可以报考机械电子工程、检测技术与自动化装置、计算机应用技术、信息与通信工程、车辆工程、安全技术及工程等多个相关学科专业的硕士和博士研究生,深造率较高。

第五篇:测控技术与仪器专业

调研报告

班级: 08测控(2)班

学生姓名: 李志伟

测控技术与仪器专业学号: 0800201216 题目: 测控技术调研报告

完成日期2011 年6月28日

引言

测控技术自古以来就是人类生活和生产的重要组成部分。最初的测控尝试都是来自于生产生活的需要,对时间的测控要求使人类有了日晷这一原始的时钟,对空间的测控要求使人类有了点线面的认识。现代社会对测控的要求当然不会停留在这些初级阶段,随着科技的发展,测控技术进入了全新的时代。

随着现代科学技术日新月异的发展,以信息技术产业为支柱的知识经济也随之迅速发展,人类已经逐渐进人信息社会,各种高新技术也愈来愈多地融合渗入到测量领域和仪器仪表行业。测控技术与仪器已经发展成为当今信息科学技术学科领域的重要分支,是研究信息的获取和预处理,以及对相关要素进行控制的理论与技术;是集光、机、电、自动控制技术、计算机技术与信息技术多学科相互融合和渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。

测控技术是现代工业技术中的重要支柱,是解放和发展生产力、增强产品市场竞争力的可靠保证。在现代科技领域中,特别是在尖端技术领域中,重大成果的取得,都与测控技术是分不开的。可以说如果没有现代测控技术,支撑现代义明的科学技术就不可能得到发展。

一 背景意义

测控技术与仪器、仪表广泛用于制造业、能源、环保、航空、航天、国防工业以及科学研究等部门,是观察、测量、计算、记录和控制自然现象与生产过程的工具。解放前,我国没有独立完整的仪器仪表工业。新中国成立后,1951年我国即着手第一个五年计划的编制工作。 “一五”期间国家陆续建立了一批大型骨干工业企业和国防工业,而这些企业中必须配备大量的仪器仪表。

日前,国内测控行业的整体水平和国外有着很大差距。我国仪器仪表行业产品绝大多数是属于中低档水平,随着国际上智能化、数字化、微型化的产品逐渐成为主流,这种差距还继续加大。

要提升国内制造业的整体水平,必须提高测控行业的整体水平。国内测控行业和国外的差距主要表现在两个层而上:一是在先进技术的研发上,另一个是成熟技术的应用和推广上。而近10年来,以Internet为代表的网络技术的出现以及它与其他高新科技的相互结合,不仅己开始将智能互联网产品带入现代生活,而且也为 测量与仪器技术带来了前所未有的发展空间和机遇,网络化测量技术与具备网络功能的新型仪器应运而生。

二 发展趋势

测控技术广泛应用十国民经济建设的电信、民航、石油、化工等许多领域。计算机网络技术的迅速发展,推动着测控技术向着网络化、分布性和开放性的方向发展。这种发展趋势使测控系统功能的扩展更加灵活,性能不断提高,使用更加简便。

计算机、微电子、通信和网络等技术是网络化测量技术与仪器产生并迅速发展的强劲支撑。自从迅猛发展的计算机技术及微电子技术渗透到测量和仪器仪表技术领域,便使该领域的面貌不断更新。相继出现的智能仪器、总线仪器和虚拟

仪器等微机化仪器,都无一例外地利用计算机的软件和硬件优势,从而既增加了测量功能,又提高了技术性能。由于信号被采集变换成数字形式后,更多的分析和处理工作都由计算机来完成,故很自然使人们不再去关注 仪器与计算机之间的界限。近年来,新型微处理器的速度不断提高,采用流水线、RISC结构和cachE等先进技术,又极大提高了计算机的数值处理能力和速 度。在数据采集方面,数据采集卡、仪器放大器、数字信号处理芯片等技术的不断升级和更新,也有效地加快了数据采集的速率和效率。与计算机技术紧密结合,已是当今仪器与测控技术发展的主潮流。对微机化仪器作一具体分析后,不难见,配以相应软件和硬件的计算机将能够完成许多仪器、仪表的功能,实质上相当于一台 多功能的通用测量仪器。这样的现代仪器设备的功能已不再由按钮和开关的数量来限定,而是取决于其中存储器内装有软件的多少。从这个意义上可认为,计算机与现代仪器设备日渐趋同,两者间已表现出全局意义上的相通性。

与此同时同时网络技术已越来越成为测控技术满足实际需求的关键支撑。当今时代,以Internet为代表的计算机网络的迅速发展及相关技术的日益完善,突破了传统通信方式的时空限制和地域障碍,使更大范围内的Internet拥有的硬件和软件资源正在越来越多的领域中得到应用,比如电子商务、网上教学、远程医疗、远程数据采集与控制、高档测量仪器设备资 源的远程实时调用,远程设备故障诊断,等等。与此同时,高性能、高可靠性、低成本的网关、路由器、中继器及网络接口芯片等网络互联设备的不断进步,又方便 了Internet、不同类型测控网络、企业网络间的互联。利用现有Internet资源而不需建立专门的拓扑网络,使组建测控网络、企业内部网络以及它 们与Internet的互联都十分方便,这就为测控网络的普遍建立和广泛应用铺平了道路。

三 技术特点

现代测控技术的特点可以概括为:智能化、数字化、网络化、分布式化。1 智能化 现代测控系统中应用的仪器仪表都是智能化的仪器,以微处理器为基础,具有方便使用、灵巧、多功能等特点。随着微电子技术的发展和更多的人工智能的不断引入,智能化仪器的计算能力和计算方法将得到大大增强。2 数字化 数字化在测控领域中的应用主要体现在:控制器到远程终端设备的数字化控制,传感器的数字化控制,通信、信号处理等过程的数字化控制等。3 网络化 传感器技术、测控技术、计算机技术与网络技术的结合,使分布式、网络化的测控系统的组建变得十分便捷。随着计算机网络技术的迅猛发展及其他相关技术的不断完善,使得计算机网络的规模更加庞大,其在航空航天、气象、通信和国防等领域的应用也更为广泛。

4 分布式化 分布式测控技术是以网络技术和微型计算机术为基础,采用分布式的结构将系统内所使用设备连接起来,从而组合成符合要求的分布式测控系统。在生产过程的控制中,分布式测控系统可以实现测量——控制——管理的全自动化,大大降低了测控成本,提高了测控效率。

四 应用情况

1 新型传感器技术 传感技术是当今世界发展最迅速的高新技术之一。为了适应现代科学技术的发展,新型传感器逐渐融入了诸如计算机技术、智能技术和网络技术等新技术,使其结构更加完善,功能更加强大。

新型传感器技术的应用体现在:①微型化气体传感器广泛应用于交通、医学、化工、机器人、国防、防伪等领域。②数字化传感器在实际生产和生活中应用广泛,如:银行监控、测量环境温度、图像传感器等。③集成化传感器主要用于温度测量、压力测量和视觉测量。④智能化传感器的典型应用,如:火车机车的状态监测、心内压监控系统等。⑤网络化传感器在工业、农业、军事国防、医疗、抢险救灾、环境监测、城市管理、反恐等许多领域具有潜在的实用价值和重要的科研价值。

2 现代测控总线技术 在现代测控系统中,利用总线技术可以在很大程度上简化测控系统结构,增加系统的可靠性、开放性、兼容性及可维护性,从而降低系统成本。

现代测控总线技术的应用有:①GPIB总线技术利用计算机实现了对仪器的操作和控制,促使测控技术向大规模测控系统的方向迅速发展。②USB总线具有低成本、速度快、使用灵活、即插即用、易于扩展等优点,在低速设备上应用广泛。③IEEE总线具有支持多种总线速率、支持等时和异步两种传输方式、分层的硬件和软件、支持点对点传输、可扩展总线、错误检测和处理等优点,成为外部硬盘、视频设备、高度数字音频和其他高速外设的首选接口。④自动化系统与设备正朝着现场总线体系结构的方向前进,将极大的促进企业网络和自动化相关行业的发展。⑤LXI总线有着巨大的竞争潜力和广阔的发展空间,尤其适合于多个单位合作研究开发生产的项目和分布在不同地区的研发机构。

3 虚拟仪器技术 虚拟仪器技术是计算机辅助测试领域的一项重要技术,是现代仪器技术和现代计算机技术深层次结合的产物,具有功能强大、交互性、灵活性、系列化和模块化、网络化等优点。

虚拟仪器技术的应用也较广泛,如:①利用虚拟仪器技术测量不同进口压力和转速下的液力变矩器的性能参数。②虚拟仪器技术用于蚕茧无损质量检测。③利用虚拟仪器计算机视觉软件和开发工具,开发出计算机自动化秧苗分析系统,可用于预测在最后发芽期限发芽良好的秧苗数量及监视秧苗质量。④虚拟仪器技术用于农机监控、检测上及农机现代化管理与教育。

4 远程测控技术 常见的远程测控技术有:专线远程测控技术、电话网远程测控技术、以太网远程测控技术和无线通信远程测控技术。

远程测控技术的应用主要有:①基于Internet的远程测控技术,在核电站检测、电网运行监控、石油输送管道的远程监控、机器人的远程监控等领域应用广泛。②基于现场总线的远程测控技术,主要应用于现场总线仪表、现场总线网络、现场总线远程测控系统等的监测。③基于无线通信的远程测控技术特别适用于用户密度不高、距离较远、不易布线和地理环境复杂的地区和情况。

五 发展前景

日前测控系统中迅猛发展的现场总线,它的通信模型和OSI模型对应,将现场的智能仪表和装置作为节点,通过网络将节点连同控制室内的仪器仪表和控制装置联成有机的测控系统。测控网络的功能将远远大十系统中各独立个体功能的总和。结果是测控系统的功能显著增强,应用领域及范困明显扩大。1999年2月,Jini软件技术问世。Jini软件技术旨在使各种电器设备、测量仪器及采用JAVA芯片的各种装置能连接上网,Jini软件连同以Java语言编写的简单程序,可使联网的任何仪器设各实现其自身功能的同时,还能为其他仪器设备加以利用。网络技术的出现,正在并将极大地改变人们生活的各个方面。具体到计量测试、测控技术及仪器仪表领域,微机化仪器的联网,高档测量仪器设各以及测量信息的地区性、全国性乃至全球性资源共亨,各等级计量标准跨地域实施直接的数字化溯源比对,远程数据采集与测控,远程设各故障诊断,电、水、燃气、热能等的自动抄表,都是网络技术进步并全而介入其中发挥关键作用的必然结果。

结束语

日前,全球经济一体化,中国的测控市场已经慢慢发展起来。进入新队纪以来,队界军事国防、电子制造、工少一自动化等行业都进入了前所未有的高速发展阶段,测控技术的迅猛发展为整个社会技术进步和产业升级起到了推动、提升和改造的作用,测控技术的前景必然会越来越广阔!

参考文献

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