测控技术基础
测控技术与仪器专业课程有哪些
测控技术与仪器专业课程有哪些测控技术与仪器专业主要课程电工学、电子技术基础、传感器原理及应用、微机原理及应用、控制工程基础、信号与测试系统、智能机械设计、数字化测控技术、精密仪器设计、测控电路设计、智能仪器设计、微机电系统。
测控技术与仪器专业简介测控技术与仪器专业培养德、智、体全面发展，具备测控技术、测控仪器与系统方面的基础知识与应用能力，具有扎实的理论基础和良好的业务素质，能够在国民经济各部门从事测量与控制领域的科技开发、仪器与系统的设计制造、应用研究、运行管理和经营销售等方面的高级工程技术人才。
测控技术与仪器专业培养目标培养目标本专业培养掌握测量与控制理论知识，具备现代测控系统设计制造及应用能力，能在国防及国民经济各部门从事现代测控系统设计制造、应用研究、运行管理等方面的高级工程技术人才。
培养要求毕业生应获得以下几方面的知识和能力：1. 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;2. 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、电工电子学、光学、传感器技术、测量与控制、市场经济及企业管理等基础知识;3. 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，具有现代测控系统与仪器的设计、开发能力;4. 具有较强的外语应用能力;5. 具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。
测控技术与仪器专业就业方向就业方向：从事仪器仪表的软硬件研发、测试及仪表自动控制等智能仪器仪表方向工作;从事研发、设计及维护计量、测试检测和品质检验系统等测试计量技术与仪器方向工作;从事主要研究和设计机器视觉技术等相关的计算机测控技术方向工作。
测控技术与仪器专业就业前景本专业毕业生理论基础扎实，专业知识面宽广，适应性强，就业选择余地大，除继续深造者外，大部分被电子信息、通讯、航空航天、仪器仪表等行业的研究院所、三资企业、公司和大型国有企业录用，毕业生深受广大用人单位欢迎。
测控技术基础
测控技术基础1. 概述测控技术是指通过测量和控制技术手段，对被测对象的各种物理量进行准确测量和有效控制的技术领域。
在各个领域中，如工业生产、科学研究、环境监测等，测控技术都扮演着至关重要的角色。
本文将介绍测控技术的基础知识和原理。
2. 测量技术测量技术是测控技术中的重要组成部分，它通过传感器和测量设备对被测量物理量进行准确测量。
测量技术主要包括以下几个重要方面：2.1 传感器传感器是测量技术中的核心设备，它能将被测量的物理量转化为电信号或其他形式的信号。
常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
传感器的选择要根据被测量物理量的性质和测量要求进行合理选择。
2.2 测量仪器测量仪器是用来将传感器获得的信号进行放大、过滤、处理和显示的设备。
常见的测量仪器有示波器、万用表、信号发生器等。
测量仪器的精确度和灵敏度对测量结果的准确性至关重要。
2.3 数据采集和处理数据采集是将测量仪器获取的数据进行采集和存储的过程，数据处理则是对采集到的数据进行分析、计算和展示的过程。
数据采集和处理的精确性和高效性对于测控技术的应用至关重要。
3. 控制技术控制技术是测控技术中的另一个重要组成部分，它通过控制设备对被控对象进行控制。
控制技术主要包括以下几个重要方面：3.1 控制系统控制系统是实现对被控对象进行控制的系统，它由控制器、执行器和反馈装置组成。
控制系统的设计和调试是控制技术的关键环节。
3.2 控制算法控制算法是控制系统中的核心，它根据被控对象的状态和控制要求，通过数学建模和计算方法实现对被控对象的控制。
常见的控制算法包括比例控制、积分控制和微分控制等。
3.3 控制策略控制策略是指在特定的控制任务下选择合适的控制算法和参数，以实现对被控对象的最优控制。
不同的控制任务需要采用不同的控制策略。
4. 应用领域测控技术广泛应用于各个领域，下面介绍几个常见的应用领域：4.1 工业自动化工业自动化是指通过测控技术实现对生产过程中各种物理量的测量和控制，提高生产效率和产品质量。
测控技术与仪器课程
测控技术与仪器课程简介测控技术与仪器课程是一门介绍测量和控制技术以及相关仪器设备的课程。
在现代工程领域中，测控技术与仪器是不可或缺的一部分，它们在各个行业中都发挥着至关重要的作用。
本文将介绍测控技术与仪器课程的主要内容、学习目标以及可能的职业发展方向。
课程内容测控技术与仪器课程包含了以下主要内容：1.测量基础：介绍测量的基本概念、测量误差及其处理方法，探讨各种常见测量技术的原理和应用。
2.传感器与仪器：介绍常见的传感器和仪器设备，包括温度传感器、压力传感器、光电传感器等，学习它们的工作原理、特性和应用领域。
3.信号处理与分析：学习信号的基本特性、数字信号处理方法和数据分析技术，包括滤波、采样、傅里叶变换等。
4.控制理论与方法：介绍控制系统的基本概念、控制器的设计方法和调节策略，学习PID控制器、模糊控制器等。
5.自动化仪器与仪表：介绍自动化仪器和仪表设备的基本原理和应用，包括虚拟仪器、实时控制系统等。
学习目标通过学习测控技术与仪器课程，学生将能够达到以下目标：1.理解测量和控制技术的基本原理和方法。
2.掌握常见的传感器和仪器设备的工作原理和应用方式。
3.了解信号处理与分析的基本技术，能够对测量数据进行处理和分析。
4.学习控制系统的基本概念和调节方法，能够设计简单的控制系统。
5.熟悉自动化仪器和仪表设备的原理和应用，能够使用并维护相关设备。
职业发展方向测控技术与仪器课程提供了广泛的职业发展机会，毕业生可以在以下领域找到就业机会：1.工业自动化领域：毕业生可以在工厂和制造业中从事自动化控制系统的设计、安装和维护工作。
2.仪器仪表行业：毕业生可以在仪器仪表制造和销售企业从事产品开发、测试和销售工作。
3.科研机构与实验室：毕业生可以在科研机构和实验室从事科学研究和实验设备的使用与维护工作。
4.能源与环境监测：毕业生可以在能源和环境监测领域从事测量和监测设备的安装、运维工作，以提高能源效率和环境保护水平。
光机电测控技术基础光机电测控技术概述PPT课件
1-4 光机电测控技术应用介绍
办公商务： 扫描仪：文档扫描---线阵CCD 红外传输数据：红外检测---光敏二极管、光敏三极管 医疗卫生： 数字体温计：接触式---热敏电阻，非接触式---红外传 感器 电子血压计：血压检测 --- 压力传感器 血糖测试仪、胆固醇检测仪 --- 离子传感器
1-2 光机电测控与人工操作区别
识别能力上扩展
电子显微镜拍摄照片
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1-3 光机电测控系统的组成
光电传感器
➢ 基于光电效应，将光信号转换为电信号的一种光电器件 将非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出。
光电检测技术：
➢ 是利用光电传感器实现各类检测。它将被测量的量转换成光通量,再转换成电量， 并综合利用信息传送和处理技术，完成在线和自动测量
人的视觉具有对明暗光的适应能力
从亮处突然进入暗处时，最初看不清楚任何物体，经 过一定时间后，视觉敏感度才逐渐增强。 从暗处突然进入亮处时，最初只感到耀眼的光亮，看 不清物体，一段时间后才能恢复视觉。
人的视觉有很高的分辨能力
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1-2 光机电测控与人工操作区别
光机电测控是人类视觉的扩展
• 长度：直尺、游标卡尺、千分尺 • 电压：万用表 • 质量：天平
间 接 测 量 ： 测 量 几 个 与 被 测 量 相 关 的 物 理 量 ， 通 过 函 数 关 系 式 计 算 出 被 测 量 。
例如：
• 电功率：P = I × V（电流×电压）
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1-1 光机电测控技术概念
检测的概念
1-2 光机电测控与人工操作区别
三原色学说：某一波长光线作用于视网膜时， 三种视锥细胞兴奋程度不同，信息传入中枢， 产生某一颜色的视觉
测控技术与仪器(课程的介绍)
多个传感器信息的融合处理
如机器人中设置的传感器有：转动/移动位置 传感器、力传感器、视觉传感器、听觉传感器、接 近距离传感器、触觉传感器、热觉传感器、嗅觉传 感器等，这些信号如何融合处理体现了机器人的智 能水平。
广州中鸣数码的机器手
广州中鸣数码的机器狗
2. 微机原理与接口技术 （1）课程特点
微型计算机现已应用于国民经济的各个领域， 它的普及与应用使人们传统的工作、学习、生活乃 至思维方式发生了巨大变化。微机原理与接口技术 几乎是所有理工科大专院校学生的一门必修课。是 考研的专业课之一。
（3）课程内容 课程以PC系列微机作为主要背景机，包括微机硬
件组成及工作原理，微机接口技术，微机应用技术三大 部分内容。主要包括微机系统概述、典型微处理器、指 令系统、汇编语言程序设计、存储器系统、微机总线与 输入／输出技术、中断系统、典型接口芯片及其应用等 内容。
强调与工业实际应用相结合，加强汇编语言程序设 计和接口电路设计等部分的理论教学及实际操作，提高 系统软硬件的设计能力。
思想道德修养与法律基础 中国近现代史纲要 大学语文
当代世界经济与政治 中西方文化比较
英语阅读 英语听力
知识体系 自然科学
基础 体育
主干 非主干
主干
课程体系
高等数学 大学物理B 物理实验
线性代数 工程数学 概率论与数理统计 普通化学 数学建模
体育
知识体系
经营
非主干
课程体系
现代企业管理导论 经济学 管理学
1. 传感器技术 课程特点
是测控技术与仪器专业的一门专业基础课程。 它以各类传感器的工作机理为线索，详细介绍了各 类传感器的工作原理、基本结构、相应的测量电路 和在各个领域中的应用，使学生掌握传感器的使用 方法和设计要点的基本技能。
测控技术与仪器专业知识体系
简述测控技术与仪器专业知识体系测控技术与仪器专业是研究信息的获取和处理，以及对相关要素进行控制的理论与技术；以物理为基础的学科，电子、光学、精密机械、计算机、电力及自动控制技术等多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。
大一学习基础的数理知识和计算机、机械的基础知识。
大二在数学知识体系的支撑下学习物理，特别是力学、光学和电学的相关课程。
大三在前两年理论学习的基础上进一步走进测控技术与仪器学科，开始接触更多专业课程。
拥有前面物理知识的基础下，对测试技术、测试理论、测试方法的学习使知识融会贯通变得触手可及。
大四将完善所学的专业知识并完成从学习到实践、从知识输入到知识输出的转变完成毕业设计。
核心专业课都是建立在前两年对基础知识的学习上的。
比如《精密测试原理》就是建立在对统计学、电学、光学、力学等知识掌握的基础的。
《概率论与数理统计》中的大数定律为误差评定提供理论基础；《电路基础》知识为压电传感器所使用的电桥等电路结构提供基础；《工程光学》的干涉衍射现象为迈克尔逊干涉仪及其相应光学测量提供理论基础；《工程力》学力和力臂等知识也解释了陀螺仪进动性问题。
这样的例子还有很多。
专业选修课更是融合了众多专业课知识连接实际和书本知识的课程。
以《数字信号处理器》这门课为例，有别于之前提到的以物理知识为基础的课程，这门课以计算机和一定信号处理知识为基础。
需要有C++语言的编写能力，还需要进过《微机原理》的学习，熟悉单片机的基本结构和寄存器使用方法，加之《数字信号处理》中对《信号与系统》的进阶学习，懂得FFT快速算法的特点；模拟信号数字信号的相互转换理论知识。
最初的基础课程学习中或许会感到要学的内容如此繁重庞杂。
当进一步了解学科设置和课程安排的内在严谨的逻辑就会发现每部分的学习都是必要和重要的。
只有每一步都有坚实的脚印才能为日后的学习提供基础，达到融会贯通。
806测控技术基础
天津大学硕士研究生入学考试业务课考试大纲课程编号：806 课程名称：测控技术基础一、考试的总体要求掌握测控技术的基础知识和基本理论，并能合理运用解决实际问题。
二、考试的内容及比例(一) 测试基础（30%）1．测试系统主要内容：测试系统的组成，测试系统的数学模型及频率特性，测量仪器的主要性能指标。
基本要求：测试系统的组成及各部分的功能；测试系统的数学模型、传递函数及频率响应函数；一阶系统和二阶系统的频率特性；理想频率响应特性及不失真测试的条件；测量仪器主要性能指标的定义及表示方法。
2．信号及其描述主要内容：周期信号和非周期信号的描述，离散傅里叶变换，随机信号。
基本要求：周期信号及其描述；非周期信号的描述；离散傅里叶变换；随机过程的定义和分类；随机信号的统计特性。
3．长度及线位移测量主要内容：长度测量的标准量和标准环境，阿贝原则，长度尺寸的测量，形位误差的测量，表面粗糙度的测量，线位移的测量，纳米测量技术。
基本要求：长度测量的标准量和标准环境；阿贝原则；长度的直接测量和间接测量、绝对测量和相对测量方法及测量仪器；三坐标测量机结构形式，测头的种类及工作原理，坐标测量数据处理的主要内容；激光衍射细丝直径的测量原理；主动测量仪的结构及工作原理，加工中测量仪和自动补调仪的特点；形位误差测量的基本概念；直线度误差的概念和评定方法及常用测量方法和仪器；表面粗糙度常用的测量仪器和评定参数；双频激光干涉仪位移测量原理；扫描隧道显微镜和原子力显微镜的结构及工作原理。
4．角度及角位移测量主要内容：角度的自然基准、实物基准和圆周封闭原则，角度尺寸的测量，圆分度误差的测量。
基本要求：角度的自然基准、实物基准和圆周封闭原则；角度的直接测量和间接测量方法及测量仪器；圆分度误差的评定指标；圆分度误差的绝对测量和相对测量方法。
5．机械振动测试主要内容：机械振动的概念、类型，各种测振传感器，振动量的测量。
基本要求：机械振动的概念、类型及其表征参数；各种测振传感器的结构、工作原理及主要特征参数；振动量常用的测量方法及测量系统。
光机电测控技术基础光机电测控技术概述
课程性质
专业课程ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ选修）
学分
2.5 学分
考核方式
期末考试成绩75％；平时成绩25％(课后作业)
课程介绍
课程体系
第1章 光机电测控技术概述 光机电测控技术概念,系统的组成,应用介绍,发展趋势
第2章 光电技术基础 光的基本概念,光辐射,热辐射,光源的基本特性参数,光辐射调制
第3章 激光测试基础 激光的基本性质,分类和特点, 激光准直技术,激光多普勒测速技 术,激光测距技术
1-1 光机电技术的历史
1948 年发明了晶体管之后，晶体管和其他半导体设备集成 到一块电路板有了可能。
机电系统的发展 在半导体制造技术的帮助下，1971 年发明了微处理器，对
于相关技术领域带来了不可估量的影响，尤其是在硬件和软件 技术的相互协同、融合发展中，各种不同技术与计算机技术相 互结合。这种融合使机器能够把模拟信号转变为数字信号，进 行计算，得出基于计算结果和软件算法的结论，最终根据这些 结论出合适的动作，并且能够在它自身携带的记忆体里积累知 识、数据、信息。这项新功能使得机械系统有了更好的灵活性 和适应性。
然而，为了让系统向精密、智能、自主性等更深 层次的方向发展，光和光学工程技术必须嵌入到 机电一体化系统，来完善已有的功能和创造新的 功能。光机电系统由光学元件、机械元件、电子 或电气元件和计算机系统组成。
第6章 光纤检测技术 光纤在温度检测中的应用,光纤流速与流量测量,光纤位移及压 力测量,光纤电压电流测量,光纤检测技术在其他方面的应用
第7章 光电探测器 光电探测器概述,分类,器性能参数,基本原理,光电导探测器特 性,实用光电导探测器件,光伏探测器基本原理,性能参数,实用 光伏探测器件,电荷耦合器件基本原理,成像器件,多元及多色 探测器,光机扫描探测技术
测控技术与仪器相关书籍
测控技术与仪器相关书籍测控技术与仪器是现代科学技术领域中不可或缺的重要组成部分。
它涉及到各个领域的实验、测试、检测和测量等方面，为科学研究和工程应用提供了有力的支撑。
为了更好地理解和应用测控技术与仪器，我们可以借助相关的书籍进行学习和研究。
下面就为大家推荐几本与测控技术与仪器相关的书籍。
1.《测控技术导论》这本书是测控技术领域的基础教材之一，它系统地介绍了测控技术的基本概念、原理和方法。
书中内容涵盖了传感器技术、信号处理、数据采集与处理、仪器控制等方面的知识，能够帮助读者全面了解和掌握测控技术的基本理论和应用方法。
2.《仪器与测量技术基础》这本书主要介绍了仪器与测量技术的基础知识和常用技术手段。
从仪器的基本原理、结构和工作原理入手，详细介绍了各种常用测量仪器的原理和应用。
同时，还介绍了测量误差分析、仪器校准和质量控制等内容，为读者提供了系统的仪器与测量技术知识。
3.《虚拟仪器技术与LabVIEW》虚拟仪器技术是现代测控技术的重要发展方向之一，LabVIEW作为虚拟仪器的常用开发平台，在工程实践中得到了广泛应用。
这本书详细介绍了LabVIEW的基本原理和应用技巧，包括界面设计、信号采集与处理、数据分析和仪器控制等方面的内容。
通过学习这本书，读者可以了解虚拟仪器技术的基本概念和LabVIEW的使用方法，从而提高测控技术的应用水平。
4.《自动化仪表与测量技术》自动化仪表与测量技术是现代工业自动化领域的重要内容，它涉及到各种自动化仪表的原理、结构和应用。
这本书全面介绍了自动化仪表的基本原理和常用技术，包括传感器技术、信号处理、自动控制和数据采集等方面的内容。
通过学习这本书，读者可以了解自动化仪表的工作原理和调试方法，提高自动化测控系统的设计和应用能力。
5.《光电测量技术与仪器》光电测量技术是一种重要的非接触测量方法，广泛应用于光学、电子、材料科学等领域。
这本书详细介绍了光电测量技术的基本原理和常用仪器的原理和应用。
测控技术与仪器专业基础设置
测控技术与仪器专业基础设置导言测控技术与仪器专业是应用型人才培养的重要领域，其基础设置是培养学生掌握该专业相关知识和技能的关键。
本文将对测控技术与仪器专业的基础设置进行探讨，并介绍其中的1200字。
1. 专业背景和目标1.1 专业背景测控技术与仪器专业是现代工程技术领域中的重要专业，是用于测量、控制和监测工程系统的技术和仪器的研究和应用。
该专业依托于电子技术和计算机技术的发展，以及大数据和人工智能的应用，为各行各业提供了解决工程问题的关键手段。
1.2 专业目标测控技术与仪器专业的目标是培养具有创新能力和工程实践能力的应用型人才。
学生在专业学习过程中应具备以下能力：•掌握测控技术与仪器的基本理论和知识；•熟悉测量与控制系统的设计和开发方法；•具备实际工程问题的分析和解决能力；•掌握仪器使用和维护的基本技能；•熟悉相关标准和法规，并能进行科学、规范、安全的工作。
2. 课程设置为了达到上述专业目标，测控技术与仪器专业的基础设置应包括以下课程：2.1 工程数学工程数学是测控技术与仪器专业的基础，包括数学分析、线性代数、概率论与数理统计等内容。
学生通过学习这门课程，能够具备分析和解决工程问题的数学基础，为后续专业课程打下坚实的基础。
2.2 电子技术基础电子技术基础课程主要包括电路理论、模拟电子技术和数字电子技术等内容。
通过学习这门课程，学生能够了解电子元器件的基本工作原理，并能够进行电路设计与分析。
2.3 信号与系统信号与系统课程主要介绍信号的表示与处理方法以及系统的分析与设计方法。
学生通过学习这门课程，能够掌握信号的时域和频域分析方法，了解系统的特性与性能评价方法。
2.4 测控技术基础测控技术基础课程是测控技术与仪器专业的核心课程之一，包括测量技术、控制技术以及仪器与传感器技术等内容。
学生通过学习这门课程，能够了解各种测控技术的原理与应用，并能够根据具体问题选择合适的测控技术与仪器。
2.5 仪器与设备实验仪器与设备实验课程是测控技术与仪器专业的实践环节，通过实验操作，学生能够熟悉常见仪器的使用和维护，掌握实验数据的采集和处理方法，并培养实际问题解决能力。
测控技术与仪器专业学什么
测控技术与仪器专业学什么概述测控技术与仪器专业是应用电子学、计算机技术等学科的基础上，研究测量和控制系统的设计、分析与应用的一门专业。
它主要关注测量技术、自动化技术和仪器仪表的研究与开发，在各个领域中都有广泛的应用。
学科内容测量技术测量技术是测控技术与仪器专业的核心内容之一。
它研究测量原理、测量仪器的设计与制造，以及各种测量方法和技术的应用。
主要学习内容包括：1.电子测量技术：学习电流、电压、电阻等基本电量的测量方法及相关仪器的选用。
2.光学测量技术：研究光学测量原理、仪器和设备的使用，比如激光测距、光学干涉等。
3.机械测量技术：学习机械测量的原理、方法与设备，如坐标测量仪、测力仪等。
自动化技术自动化技术是测控技术与仪器专业的另一个重要内容。
它涉及自动控制系统的设计、建模与分析，以及各种传感器、执行器和控制器的开发与应用。
主要学习内容包括：1.控制理论：学习控制系统的数学模型建立方法、控制原理、控制算法等基础知识。
2.传感器技术：研究各种传感器的原理、分类和性能指标，如温度、压力、力量传感器等。
3.控制器设计：学习各种控制器的设计方法和实现技术，如比例-积分-微分（PID）控制器等。
仪器仪表仪器仪表是测控技术与仪器专业的基础和应用平台。
它涵盖了各种测量、控制和分析设备，以及相关的软件系统。
主要学习内容包括：1.仪器测量技术：学习各种仪器的原理、工作方式和使用方法，如示波器、频谱分析仪等。
2.仪表设计与制造：研究仪表的设计、制造和校准方法，着重于精确度、可靠性和稳定性的要求。
3.软件开发与应用：学习使用计算机软件进行数据采集、信号处理和系统控制的技术。
就业前景测控技术与仪器专业的毕业生通常可以在以下领域找到就业机会：1.仪器仪表制造企业：从事仪器仪表的制造、研发和销售工作。
2.自动化系统集成公司：负责自动化控制系统的设计、集成和调试。
3.科研院所和高校：从事科学研究和教学工作，推动测控技术领域的发展。
测控技术与仪器四年的专业课程
测控技术与仪器四年的专业课程摘要：1.测控技术与仪器专业简介2.四年专业课程设置3.课程学习建议4.就业前景与方向正文：【测控技术与仪器专业简介】测控技术与仪器专业是一门综合性的工程技术学科，主要研究测量与控制技术的基本理论、方法和应用。
它涉及到传感器技术、信号处理技术、自动控制技术、计算机技术等多个领域，为现代工业生产、科学研究、国防建设等领域提供技术支持。
【四年专业课程设置】测控技术与仪器专业的四年课程主要包括基础课程和专业课程。
基础课程：高等数学、线性代数、大学物理、电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、计算机程序设计等。
专业课程：传感器原理与应用、仪器仪表原理、自动控制原理、信号与系统、数字信号处理、误差理论与数据处理、测控电路设计、智能化仪器等。
【课程学习建议】1.扎实基础：学习测控技术与仪器专业，首先要打牢基础，加强数学、物理等基础课程的学习，为专业课程的学习提供良好的基础。
2.实践操作：测控技术与仪器专业是一门实践性较强的学科，要注重实验课程的学习，加强实际操作能力的培养。
3.跟踪前沿：关注行业发展动态，了解新技术、新理论，提高自己的专业素养。
4.深入研究：鼓励参加课题研究、实验室工作等，提高自己的研究能力和创新能力。
【就业前景与方向】测控技术与仪器专业的毕业生具有较广泛的就业方向，可以在科研单位、企事业单位、高等院校从事测量与控制技术的研究、设计、制造、教学等工作。
主要的就业方向有：1.仪器仪表设计与制造：从事各类传感器、仪器仪表的设计、开发、生产和销售等工作。
2.自动化工程技术：在工业生产、过程控制、机器人技术等领域从事自动化工程的设计、施工、调试等工作。
3.系统集成与工程应用：在测控系统、智能建筑、智能家居等领域从事系统集成、工程设计、项目管理等工作。
大学一年级测控技术与仪器仪表课程同步教案测控技术基础
大学一年级测控技术与仪器仪表课程同步教案测控技术基础一、课程简介测控技术与仪器仪表是大学测控技术专业的基础课程之一，主要介绍测量和控制的基本原理、方法和技术，培养学生的测控技术基本能力。
本教案是为大学一年级学生编写的，旨在帮助学生快速掌握基础知识，并能够灵活运用于实际工程中。
二、教学目标1. 了解测控技术与仪器仪表的基本概念与发展历程；2. 理解测量和控制的基本原理与方法；3. 掌握常用的测控方法和技术，并能够运用于实际工程案例中；4. 培养学生的实验操作和数据处理能力。
三、教学内容1. 第一章：测控技术基础概述1.1 测控技术与仪器仪表的定义与分类1.2 测控技术的发展历程1.3 测控技术的应用领域和重要性2. 第二章：测量与测量系统2.1 测量的基本概念和分类2.2 传感器和传感器特性2.3 信号调理与放大2.4 测量系统的组成和功能3. 第三章：控制与控制系统3.1 控制的基本概念和分类3.2 控制系统的组成和功能3.3 反馈控制系统和前馈控制系统3.4 控制器和执行器4. 第四章：数据采集与处理4.1 数据采集的方法和技术4.2 信号调理和滤波4.3 数据处理和分析4.4 数据显示和存储五、教学方法1. 理论授课：通过讲解基本概念、原理和方法，帮助学生全面理解测控技术与仪器仪表的基础知识。
2. 实验操作：组织学生进行实验，让他们亲自动手操作测控仪器，培养实践能力和数据处理的能力。
3. 案例分析：通过实际工程案例，帮助学生将理论知识与实际应用相结合，加深理解和应用能力。
4. 讨论与互动：鼓励学生参与课堂讨论，提问和回答问题，促进学生思维的开拓和交流。
六、教学评估1. 平时成绩：包括课堂参与、作业完成情况、实验报告等。
2. 期中考试：对学生掌握的基础知识进行测试，了解学生的学习情况。
3. 期末考试：对整个课程的学习效果进行总体评估。
七、教学资源1. 教材：《测控技术与仪器仪表教程》2. 实验设备：测控仪器、传感器、数据采集卡等3. 参考书籍：《测控技术与仪表原理》、《测控技术与仪器仪表实验指导》八、教学进度安排第一周：第一章测控技术基础概述第二周：第二章测量与测量系统第三周：第二章测量与测量系统第四周：第三章控制与控制系统第五周：第三章控制与控制系统第六周：第四章数据采集与处理第七周：第四章数据采集与处理第八周：复习与总结九、教学参考与延伸1. 参考网站：中国测控科学研究院、中国仪器仪表学会、IEEE测量与控制学会等。
机器人测控技术基础与实战
机器人测控技术基础与实战机器人测控技术基础与实战导语：随着科技的不断发展，机器人技术已经广泛应用于各个领域，而机器人测控技术就是机器人技术中至关重要的一环。
本文将介绍机器人测控技术的基础知识以及实战应用。
一、机器人测控技术的基础知识1. 传感器技术：传感器是机器人测控技术的核心，它能够将机器人与环境进行有效地交互。
常见的传感器包括摄像头、激光雷达、力传感器等，它们能够获取环境信息并传输给机器人控制系统。
2. 控制算法：机器人的控制算法是实现其运动和操作的关键。
常见的控制算法包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等，它们能够根据传感器获取的信息进行决策和调整，以实现机器人的精准控制。
3. 数据融合技术：机器人测控技术需要将多个传感器获取的数据进行集成和融合，以提高测量的准确性和可靠性。
数据融合技术可以通过滤波、卡尔曼滤波等方法，将不同传感器的数据进行整合，得到更可靠的测量结果。
4. 通信技术：机器人需要与外部设备进行通信，以获取控制指令或将测量结果传输给上位机。
通信技术包括有线和无线两种方式，可以通过串口、以太网、无线网络等进行传输。
二、机器人测控技术的实战应用1. 工业领域：机器人在工业生产中广泛应用，测控技术可以实现对机器人在生产线上的位置、速度、力量等参数进行测量和控制，保证生产过程的稳定性和精度。
2. 医疗领域：机器人在医疗领域的应用日益增多，测控技术可以实现对手术机器人的精确控制，提高手术的安全性和成功率。
3. 农业领域：机器人在农业生产中的应用也越来越多，测控技术可以实现对农业机器人的定位、运动轨迹等进行测量和控制，提高农作物的生产效率和质量。
4. 空间探索：机器人在空间探索中的应用广泛，测控技术可以实现对机器人在太空中的位置、姿态等进行测量和控制，保证任务的顺利完成。
结语：机器人测控技术是机器人技术中至关重要的一环，它能够实现机器人与环境的有效交互，并提供准确的测量结果。
随着科技的不断进步，机器人测控技术将在各个领域发挥更加重要的作用。
地面测控接收站的基本原理与技术
地面测控接收站的基本原理与技术地面测控接收站是航天领域中重要的设施，用于接收和控制卫星、宇宙飞船等航天器的信号，并进行测量和数据处理。
这些接收站的建立及运行对于航天发展和探索太空起着至关重要的作用。
本文将介绍地面测控接收站的基本原理与技术，其中包括接收站的结构、信号接收与处理、测控技术等方面的内容。
地面测控接收站通常由接收天线、射频设备、接收机、计算机控制系统等多个部分组成。
其中，接收天线是接收站的核心组件，它负责接收来自航天器的信号。
接收天线的性能对于接收站的整体性能至关重要。
一般来说，接收天线要能够实现高灵敏度和高方向性，以确保能够接收到航天器发出的微弱信号。
射频设备是接收站的重要组成部分，用于将接收到的微弱射频信号放大并提供给接收机进行处理。
射频设备在接收站中发挥着信号放大和传输的作用，它的质量和性能直接影响到接收站的接收能力和信号质量。
接收机是接收站中的核心设备，用于接收天线传输的信号并进行解调、解码和数据处理。
它能够对接收到的信号进行频率转换、降噪滤波、解调解码等处理，从而得到航天器传输的数据信息。
接收机的性能对于接收站的接收效果和数据处理质量有着直接影响。
地面测控接收站的信号接收与处理过程需要依靠一系列的测控技术。
其中包括时间测量、频率测量、角度测量等。
时间测量是指通过接收信号的到达时间来计算出信号的传播时间，从而实现对航天器位置和轨道参数的测量。
频率测量是指通过对接收信号的频率进行测量，从而得到航天器的速度和加速度等参数。
角度测量是指通过测量天线的指向角度来获取航天器的方位角和仰角等信息。
这些测控技术的应用能够实现对航天器的精确测量和控制。
此外，地面测控接收站还需要配备相应的计算机控制系统来实现对接收站的自动化控制和数据处理。
计算机控制系统通过软件编程和算法实现对接收机、射频设备等部件的自动控制，同时对接收到的数据进行处理和分析，从而得到更为准确的测控结果。
在地面测控接收站的运行过程中，需要面对一系列的技术难题和挑战。
光机电测控技术基础
内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物
质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体
内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应 光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，
使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象
2-2 光辐射与热辐射
光电效应
光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接
另外，受视觉生理和心理影响，不同的人对各种波长光的感 光灵敏度也有差异。
视见函数（“标准光度观察者”光谱光视效率）：国际照明 委员会（CIE）根据对许多人的大量观察结果，确定了人眼 对各种波长光的平均相对灵敏度。
2-2 光辐射与热辐射
V '(λ)
1.0
V (λ)
光 0.8 谱 光 视 0.6 效 率
lx
辐射强度 Ie
W·sr-1 发光强度 IV cd=lm·sr-1
辐射亮度
Le W·m-2 sr-1 光亮度
LV
cd·m-2
2-2 光辐射与热辐射
光度量的主要单位
坎德拉（candela，cd）：发光强度（IV ）的单位，国
际单位制中七个基本单位之一。定义是发出频率为 540×1012Hz(对应在空气中555nm)的单色辐射，在给定方向 上的辐射强度为1/683 Wsr-1时，在该方向上的发光强度为 1cd。
只在可见光波段有意义； 用下脚标“v”表示，辐射度学量和光度学量是一
一对应的。
2-2 光辐射与热辐射
辐射度量和光度量的对照表
辐射度量 符号
单位
光度量 符号
单位
辐射能
Qe
J
光能
QV
lm·s
辐射通量 Φe
测控技术基础读书心得体会
测控技术基础读书心得体会经过现代测试技术的学习，让我对测试技术有了一个全新的认识和理解。
让我以前对现代测试技术浅薄的认知有了很大的变化，现代测试的飞速发展也让我对之充满信心。
自动化技术的高速发展，仪器及检测技术已成为促进当代生产的主流环节，同时也是生产过程自动化和经营管理现代化的基础，没有性能好、精度高、质量可靠的仪器测试到各种有关的信息，要实现高水平的自动化就是一句空话。
随着自动化程度要求的不断提高，测试技的作用越来越明显。
可以说，自动化的提高很大作用取决于现代测试技术的提高。
科学技术的发展历史表明，许多新的发现和突破都是以测试为基础的。
同时，其他领域科学技术的发展和进步又为测试提供了新的方法和装备，促进了测试技术的发展。
测试的基本任务是获取有用的信息，而信息又是蕴涵在某些随时间或空间变化的物理量中，即信号之中的。
因此，首先要检测出被测对象所呈现的有关信号，再加以分析处理，最后将结果提交给观察者或其他信息处理装置、控制装置。
测试技术已成为人类社会进步和各学科高级工程技术人员必须掌握的重要的基础技术。
测试系统是执行测试任务的传感器、仪器和设备的总称。
当测试的目的、要求不同时，所用的测试装置差别很大。
测试系统的基本特性是测试系统与其输入、输出的关系，它一般分为两类：静态特性和动态特性。
在选用测试系统时，要综合考虑多种因素，其中最主要的一个因素是测试系统的基本特性是否能使其输入的被测物理量在精度要求范围内真实地反映出来。
基于计算机的测量师现代测试技术的特点。
20多年来，仪器开始与计算机连接起来。
如今，计算机已成为现代测试和测量系统的基础。
随着计算机技术、大规模集成电路技术和通信技术的飞速发展，传感器技术、通信技术和计算机技术者3大技术的结合，使测试技术领域发生了巨大变化。
第一种结合是计算机技术与传感器技术的结合。
其结果是产生了智能传感器，为传感器的发展开辟了全新的方向。
多年来，智能传感器技术及其研究在国内外测控领域扮演着举足轻重的角色。
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测控技术基础(V1.1版)产品名称：文件编号： 生效日期： 密级：秘密 版次：Ver1.0 修改状态： 编制： 审核： 批准：目录1简介 (4)1.1 适用范围 (4)2基本测量值计算 (4)2.1基本测量量 (4)2.1.1 电流电压计算 (4)2.1.2 线电压计算 (6)2.1.3门槛处理 (7)2.1.4 电流1A/5A选型的处理 (7)2.2功率计算 (7)2.2.1 有功功率 (8)2.2.2 无功功率 (8)2.2.3 视在功率 (11)2.2.4 功率因数 (11)2.2.5 力率电费与无功补偿 (13)2.2.6 三相三线制系统的功率计算 (13)2.3频率测量 (14)2.4电能计量分析 (18)2.4.1电能计量简介 (18)2.4.2 电能计量原理 (18)2.4.3 电能脉冲 (19)3校准与补偿原理 (21)3.1分段校准原理 (21)3.2校准流程 (22)3.3补偿流程 (24)3.4补偿公式 (25)3.5线电压补偿原理 (26)4电能质量基础 (27)4.1FFT基础算法 (27)4.1.1 谐波的生成 (27)4.1.2 谐波的危害 (28)4.1.3 谐波的检测 (28)4.1.4 傅里叶算法分析 (29)4.1.4 谐波算法 (30)4.2序分量、不平衡度、K因子计算 (31)4.2.1 序分量 (31)4.2.2 不平衡度 (32)4.2.3 K因子 (32)5测控仪表通用功能块 (33)5.1需量计算模块 (33)5.1.1 实时需量 (33)5.1.2 预测需量 (33)5.2电气火灾类 (35)5.2.1 剩余电流计算 (35)5.2.2 温度计算 (36)5.3分时计费 (37)6 修改记录 (39)1简介1.1 适用范围该文档适用于测控类电表、大中型测控装置，同时适用于测控类的各种软件平台，包括：430单片机、DSP、ARM系列等。
2基本测量值计算2.1 基本测量量2.1.1 电流电压计算2.1.1.1 有效值计算有效值计算是测控仪表的核心功能模块，其中采样计算得出的电压有效值、电流有效值以及有功、无功和视在功率有效值是测控仪表运算的最小单位。
掌握仪表所使用的有效值计算方法，是做好测控类嵌入式软件工作的基础。
区分瞬时值和有效值。
实际的周期电流、电压的瞬时值都随时间而改变，体现为一个连续的波形，经过装置的AD转换模块后变换成一连串的数值（可带时标），该过程称为离散化处理流程，是装置采集数据的第一个步骤，其中采集到的一连串周期变化的数值便是瞬时值。
其中，转换频率或称为采样周期对测量系统的影响在后续章节再进行详细说明。
有效值公式。
有效值根据热效应进行定义的，电压、电流的表达式如下：RMSU==（式2.1.1.1a）RMSI==（式2.1.1.1b）其中第一步表现为连续变量的积分形式，第二步为实际的离散化后的累加和形式。
N为采样点个数，要根据实际情况来决定N的大小。
常见的有一周波有效值、十周波有效值、五十周波有效值等等。
以最常见的五十周波有效值为例说明，采样频率为32点每周波，则N=32*50=1600。
2.1.1.2去直流分量原理信号在正常采集时会因为AD转换器以及硬件原因使采样点出现偏差，可以宏观的理解为，在原始正常的采样信号上叠加了一个干扰信号，可以采取动态去直流分量或者静态去直流分量的方式解决。
静态方式在测控装置中普遍适应。
正常采样波形接近正弦波有正有负，但一般的单工ADC模块只能接收0-5v信号，为不影响正常采样，需要加入基准电压做抬升处理。
这里，静态去直流分量方式同时能够处理由抬高基准电压带来的采样偏差问题，见下图。
在装置 程序中，配有零点值寄存器，用于保存采样零点固定值，采用后，对每个采样点手动减去零点值。
这样便可对固定不变的直流分量进去去除处理。
图2.1.2a 零点值方式处理基准电压抬升另外，装置由于使用条件和环境的影响，产生的不确定的干扰信号，如AD 转换器在不同温度下的漂动值不一致，该情况下使用单纯的静态去直流分量并不能很好的去除干扰，可以添加动态去直流分量方式。
在简单的测控仪表中，元件精度不是很高，动态方法使用效果尤为明显。
但必须注意：该方法使用并不具有普遍性。
会对电能质量的瞬态事件产生影响，把一些需要采集到的突变信号滤除掉了。
动态去直流分量原理，下面以电压信号为例说明：1）积分算法公式：RMS U =（式2.1.1.2a ）2）i u 0为理想采样的数值；i u 为实际采样值；d 为直流分量；N 为采样点数。
22011()NNii i i uu d ===+∑∑22001112NNNi i i i i u d u d ====++∑∑∑在均匀采样时，在整数个正弦波的瞬时值累加后01Nii u=∑= 0，21Ni d=∑ =N* 2d ，代入可得：222011NNii i i uu Nd ===+∑∑sum 为N 点采样值的代数和，直流分量d = sum/N,代入可得：222011()N Ni i i i sum u u N N===+∑∑ 因此可得2220111N Ni i i i u u sum N===−∑∑（式2.1.1.2b ）sum 变量和i u 变量很容易得到，只要对原有效值处理程序做简单的处理即可加入动态去直流分量功能。
动态去直流分量会对系统瞬态功能产生影响，以突变量启动瞬态波形记录为例，条件如下： 系统叠加一个脉冲，脉冲宽度满足启动要求，突变值刚好在临界值也满足要求。
结果，由于动态去直流分量，使得采样值整体沿坐标轴平移了一段，造成突变值小于了临界值，无法启动瞬态波形记录。
另外，对于这种突变信号，由于人为的改变了每个点的采样值，会给谐波分析带来误差。
2.1.1.3 电流电压计算公式 根据有效值计算公式2.1.1.2a 及动态去直流分量算法式2.1.1.2b ，可得有效值计算公式：RMS U =假设真实电压值为U，采样计算得到的有效值RMS U 与真实值U 存在一个比例关系，即RMS U *U K =代入可得，U K =装置中为校准及计算方便，将系数K 拆分为校表系数k 和固定系数CAL，即 U k CAL=（式2.1.1.3a ）同理可得电流计算公式为：I k CAL=（式2.1.1.3b ） 上述公式即为装置使用的二次侧电压的计算公式，装置校准时，即通过修正系数k 达到精度校准的目的。
固定系数CAL 和具体硬件上的采样电路相关，根据采样电路关系可以计算得到。
平方累计和21Nii u=∑，及算术累加和sum 在采样中断处理程序中完成，每采样N 点计算一次。
N 大小根据各装置每周波需要采样次数确定，N=周波采样点数*50。
例如：530装置需要分析31次谐波，根据香农定理，每周波采样点至少为64点，因此N=64*50=3200点。
2.1.2 线电压计算 线电压由相电压之间的矢量相减得出。
；；实现矢量相减的方法是直接在采样的过程中对每个采集到的相电压数据点进行直接相减，得出的新的信号集便是代表线电压的推导波形，对该波形求有效值便能得出结果。
这样做能够把矢量的角度计算流程在计算线电压之前进行传递，Uab=Ub-Ua的公式为例：2.1.3门槛处理在测控仪表中，有效值的测量精度和测量范围并不会无限量的缩小，有效值在接近零点时会受到硬件影响，使精度不能得到保证，再加上潜动实验的要求（见电能脉冲一章），有效值必须做门槛处理。
门槛一般可通过面板和通信设置。
装置中加上“if（有效值 < 门槛值）{有效值= 0}”语句后，只要当测量有效值低于门槛，则直接报零。
有一点值得注意的：现在测控装置一般都添加有软件精度补偿模块（见下章），门槛值的生效语句必须设置在补偿函数之后，否则会出现测量值低于门槛但却没有清零的情况。
2.1.4 电流1A/5A选型的处理由于电流互感器线性度及AD采样位数的限制，如果装置硬件上1A、5A共用同样硬件，则满足不了精度要求。
解决方法是一般采用1A选型的电流输入线在电流互感器上缠绕5圈，5A选型缠绕1圈，这样使得两种选型的装置在额定电流下工作时，通过电流互感器的电流都是一样的，即电流互感器在同样的工作区下工作。
装置内部软件处理时，可以保持1A、5A选型在二次侧值都是一样，可以复用同样补偿程序。
1A选型在电能脉冲处理程序时，需要将二次侧功率值缩小5倍，在换算一次侧电流及功率时也需要对应缩小5倍。
2.2功率计算进行功率计算前，必须了解的几个基本概念：有功功率、无功功率、视在功率、功率因数。
首先，先列出有这几个概念对应的数学公式，随后将对这几个基本概念进行详细分析。
（标准正弦波下的公式）（时域无功定义）（视在功率定义）P：有功功率；Q：无功功率；S：视在功率；：功率因数。
2.2.1 有功功率有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能力的电功率。
有功功率表现为电压与电流的乘积。
测控仪表上针对功率做的计算属于有效值计算，理解为一段时间内的平均功率。
平均有功功率定义：结合上一章有效值计算进行分析，其中分别为瞬时采样得到的电压和电流值。
可以很方便的把有功功率的计算嵌入到电压电流采样流程中，采集电流电压的同时，把他们的瞬时值进行相乘处理。
有功功率离散化公式：（公式1）此过程是通过瞬时值推算有功功率有效值，是标准的有功功率有效值定义方式。
有功功率的另外一种表示方式：（公式2）该公式宏观上等价于公式1，通过对电压电流各次谐波的点积求和得出结果。
此过程是通过有效值推算有功功率有效值，是标准正弦波公式的扩展。
公式1、2的等价关系推算涉及时频转换，在此不加阐述。
上诉所描述的一系列公式均为单相有功功率计算公式。
总有功功率为三相有功功率之和：2.2.2 无功功率2.2.2.1 无功功率概念与计算方法无功功率的含义较为抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维护磁场的电功率，它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。
凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。
无功功率决不是无用功率，电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，磁场的建立就是依靠从电网取得无功功率建立的。
变压器也同样需要无功功率，才能使一次侧线圈产生磁场，在二次侧线圈感应出电压。
交流接触器通过建立磁场将弹片吸合，磁场的建立也是依靠从电网获取无功功率来实现，因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。
无功功率计算方法很多，最常用有两种：1）（已列入IEEE的无功定义）。
一般忽略谐波影响，使公式简化为。
根据波形采用时域数字移相法计算。
这种方法也叫时延法，其原理是根据无功功率的一种定义得到的，既可以把无功功率定义为滞后90度的电压向量与电流向量的乘积。