仪器概论
测控技术与仪器专业概论论文
测控技术与仪器专业概论论文
摘要：测控技术与仪器专业是一个涉及传感器、信号处理器、仪器、
自动控制、智能控制及现代测控技术的综合性专业。
本文简要介绍了测控
技术与仪器专业的课程设置、教学内容、学习强度及其未来发展方向。
本
文的论证分析显示，测控技术与仪器专业具有其独特的特点，专业的学习
将对学生的科技创新能力、实践深入能力及社会应用能力有很强的培养、
创新能力将有很强的激发及培养，未来的发展潜力是巨大的。
关键词：测控技术；仪器；专业；教学内容
1.引言
测控技术与仪器专业是一个涉及传感器、信号处理器、仪器、自动控制、智能控制等诸多技术以及现代测控技术的综合性专业，也是建筑物管理、智能制造、社会安全、信息管理及家庭智能等领域中的有力技术保障。
本文将重点介绍测控技术与仪器专业的课程设置、学习强度、教学内容及
其未来发展方向。
2.测控技术与仪器专业课程设置。
医学检验仪器概论
电化学分析技术
电化学分析法是根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分 析的方法。
原理：把测定的对象构成化学电池(原电池或电解池)的一部分，通 过测定电池的某些物理量，如电位、电流、电导、电量等，求得物质的 含量或测定某些电化学性质。
光谱分析技术
利用各种化学物质（包括原子、基团、分子等）所具有的发 射、吸收或散射光谱谱系的特征，来确定其性质、结构或含量的 技术称为光谱分析技术。根据其作用机理的不同，可以分为以下 三类： 吸收光谱分析法 发射光谱分析法 散射光谱分析法
吸收光谱分析法
吸收光谱分析法基于物质对光的选择性吸收。
原子或分子能吸收光子的能量由低能级向高能级发生跃迁，由 于每一种原子或分子的能级分布都是不同的，因此只能吸收特定 波长的光子而发生跃迁。
如图。当电极的端部插入样品室壁时 ，溶解在血液样品中的CO2通过半透 膜扩散进入电极壳内，直至内外浓度 平 ＋H衡2。O←CO→2和H2水CO反3←应→生H成＋碳＋酸HC，OC3O－，2 电极内溶液的PH值下降，样品中的 C之 中O，的2含样碳量品酸越中分高的解，C，OPCH2O含值2气量下体降降通低得过，越半内多透溶，膜液反 扩散出去，内溶液的PH值上升。内电 极测得PH的变化，便间接反映了溶液 中 ，P因C此O2测的得高的低P。H已值知 经P反H对＝数－放lg大PC器O就2 可求得PCO2值。
O 0/xRde2.3n0R F3T lgaaR Odex
电池中的两个电极分别称为指示电极与参比电极。
指示电极的电极电位能随着离子活度(浓度)的变化而变化，可以 测量溶液的离子活度(浓度)，但它的电位不能被单独测量出来，必 须要有一个标准电极来和指示电极构成工作电池，这个标准电极 的电位是保持不变的，离子活度(浓度)的变化不会影响其电位，称 为参比电极。
常用环境污染事件应急处理仪器设备概论
常用环境污染事件应急处理仪器设备概论1. 引言随着工业化和城市化进程的不断加速，环境污染日益成为一个严重的问题。
环境污染事件的发生可能对人类健康和生态系统造成严重影响，因此需要有有效的应急处理措施。
在环境污染事故中，常用的仪器设备在应急处理中发挥着重要的作用。
本文将概述常用的环境污染事件应急处理仪器设备。
2. 应急处理仪器设备2.1 空气污染应急处理仪器设备空气污染是环境污染的重要组成部分，它对人类健康和大气环境产生直接影响。
常见的空气污染应急处理仪器设备包括： - 空气质量监测仪：用于监测空气中各种污染物的浓度，如PM2.5、PM10、臭氧、二氧化硫等。
- 烟气流速计：用于测量烟气的流速和压力差，帮助确定污染源的位置和规模。
- 雾霾天气应急处理仪器：包括空气净化器、活性炭过滤器等，用于净化室内空气，提高室内空气质量。
2.2 水污染应急处理仪器设备水污染是环境污染事件中较为常见的一种形式。
常用的水污染应急处理仪器设备包括： - 水质监测仪：用于监测水中各种污染物的浓度，如重金属、有机污染物等。
- 污水处理设备：包括污水处理厂、污水处理设备等，用于处理工业废水和生活污水，减少水环境的污染程度。
- 水质净化器：用于提供干净饮用水，可以去除水中的杂质和污染物。
2.3 土壤污染应急处理仪器设备土壤污染是环境污染事件中较为隐蔽的一种形式。
常用的土壤污染应急处理仪器设备包括： - 土壤采样器：用于采集土壤样品，进行污染物分析和监测。
- 土壤修复设备：包括生物修复、物理修复和化学修复等方法，用于恢复和修复受污染的土壤。
3. 应急处理仪器设备的作用3.1 环境污染事件的监测和预警应急处理仪器设备能够监测环境污染事件发生后的污染物浓度和分布情况，及时进行预警，帮助相关部门采取措施，避免污染的扩散和加重。
3.2 环境污染事件的处置和治理应急处理仪器设备能够提供有效的治理方案，用于应对环境污染事件的处置。
例如，空气质量监测仪可以帮助确定污染源的位置，污水处理设备可以净化工业废水，土壤修复设备可以恢复受污染的土壤。
医用超声诊断仪器概论
超声诊断仪器的分类 结构 原理
2 M型诊断仪——运动调制
M型超声成像诊断仪适用于对运动脏器如心脏的探查 由于其显示的影像是由运动回波信号对显示器扫描线实行辉 度调制;按时间顺序展开而获得一维空间多点运动时序 motiontime图;故称之为M型超声成像诊断仪;其所得的图像 也叫作超声心动图
超声诊断仪器的分类 结构 原理
1 A型诊断仪——幅度调制
提取回波幅度的超声诊断仪器 A 型诊断仪
如图 1 超声回波信号以波的形式显示，回波信号的强弱由波 形幅度的高低，以示波器的纵向 Y 轴来反映，回波信号的传播时间 由示波器横向 X 坐标轴来显示。 根据深度等于声速乘以时间除以 2 的关系，所以从 A 型诊断仪上可 得到声束某一方向，各个深度点的回波幅度变化的波形图。
3 按利用的物理特性分类
1回波式超声诊断仪 如A型 M型 B型 D型等 2透射式超声诊断仪 如超声显微镜及超声全息成像系统
4 按医学超声设备体系分类
A型 M型 B型 D型 C型 F型等
超声诊断仪器的分类 结构 原理
1 A型诊断仪——幅度调制
A型超声诊断仪因其回声显示采用幅度调制amplitude modulation而得名
y
x 图 1 A 型诊断仪的超声回波信号以波的形式 显示 在临床上可根据回波密度、幅度，衰减程度,衰减速度，来诊断 脏器组织的回波特性，还可根据回波的深度位置，确定脏器的几何 尺寸（厚度）。由于 A 型诊断仪所显示的波形图只能反映某一方向 的一维深度各点的回波波形信息，缺少解剖形态，目前除了在眼科 超声还在应用外，已很少应用。
A型超声诊断仪适应于医学各科的检查;从人的脑部直至 体内脏器 其中应用最多的是对肝 胆 脾 肾 子宫的检查 对眼 科的一些疾病;尤其是对眼内异物;用A型超声诊断仪比X线透 视检查更为方便准确 在妇产科方面;对于妇女妊娠的检查以 及子宫肿块的检查;都比较准确和方便
仪器设备管理及性能验证概论
仪器设备管理及性能验证概论首先，仪器设备管理包括对仪器设备的采购、维护、保养、保管和报废等方面的管理。
在实验室选购新仪器设备时，需要充分考虑其技术性能、可靠性、维修保养方便性等因素，确保选购的仪器设备符合实验室测试需求。
同时，实验室还需要建立健全的仪器设备台账，记录仪器设备的基本信息、采购日期、保养维修记录等，做到有序管理。
其次，仪器设备的性能验证是保证测试结果准确性和可靠性的关键环节。
仪器设备的性能验证包括日常验证和定期验证两个方面。
日常验证是指对仪器设备的使用情况、环境条件等进行监控和记录，保证仪器设备在正常工作状态下进行测试。
定期验证是指通过对仪器设备的精密校准、比对、检验等手段，验证仪器设备的性能是否符合要求，以确保测试结果的准确性。
在性能验证过程中，需要注意对各项测试指标的测量准确性、重复性、灵敏度等进行评估，确保仪器设备的性能处于良好状态。
总之，仪器设备管理及性能验证是实验室管理的重要组成部分，它对实验室测试结果的准确性和可靠性起着至关重要的作用。
只有通过科学的管理方法和有效的性能验证手段，才能确保实验室仪器设备的正常运行和测试结果的准确性。
因此，实验室应高度重视仪器设备管理及性能验证工作，做好相关的记录和监控，不断提升仪器设备管理水平，提高测试结果的可信度和准确性。
仪器设备管理及性能验证是实验室管理中不可或缺的重要环节，直接关系到实验室测试结果的可信度和准确性。
随着科技的不断发展和实验室测试的广泛应用，对仪器设备管理及性能验证工作的要求也逐渐提高，实验室需要采取一系列有效措施来确保仪器设备的有效管理和性能验证。
首先，对于仪器设备的管理工作，实验室需要建立完善的管理制度和规范操作流程，包括仪器设备的日常维护保养、定期检验校准、使用规范等方面的要求。
在仪器设备采购时，需要根据实验室测试需求和相关标准，选择符合要求的仪器设备，并对其进行技术评估和性能测试，确保选购的仪器设备具有所需的测试范围和精度要求。
测控技术与仪器专业概论论文
课程论文首页论测控技术与仪器在当今时代的影响与作用中文摘要：21世纪，测控技术与仪器这个专业开展迅速，俨然成为国内各大高校的热门专业，其中的关系与国家的经济技术开展密不可分。
让我们来看看该专业对于当今时代的影响与作用。
关键词：测控仪器就业未来开展在了解测控技术与仪器专业之前，先把这个词拆开，弄清楚这几个概念。
所谓测控，其中的“测〞就是测量，指采取各种方法获得反映客观事物的对象的运动属性的各种数据，并对数据进展记录和必要的处理。
“控〞指控制，是采取各种方式支配或约束某一客观事物或对象的运动过程以到达一定的目的。
测量控制，简称测控，是人类认识世界和改造世界的两项工作任务。
技术那么是指人类根据生产实践经历和自然科学原理改变或控制其环境的手段和活动。
仪器指为某一特定用途所准备的一套器具或装置，是对物资世界的信息进展测量与控制的根底手段和设备。
所以，测控技术与仪器是将自动化系统上的信号加以采集、整理、处理、而后进展显示或者发出控制信号的过程。
英文名称：Measuring and Control Technology and Instrumentations。
该专业是电子、光学、精细机械、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。
专为社会培养信息技术人才。
在21世纪中，测控技术与仪器的开展速度是空前的，这得益于我国经济实力不断增强，特别是信息产业、先进制造业、效劳业的飞速开展，社会对复合型人才培养的需求旺盛；得益于仪器仪表行业关心支持专业教育改革，营造了良好的社会环境，仪器科学与技术学科正在得到社会认可；得益于各高校依托各自优势致力于本专业的教学改革，积累的丰富经历，取得了不菲的成绩；得益于全体教师改变教育观念，顺应信息技术蓬勃开展的潮流，主动面向社会需求，为学科和专业教育开展做出了积极奉献。
正因为它的迅猛开展以及在高新技术中的所占有的地位，所以它可分为两个方向：方向一，以集电子技术、先进控制理论、计算机控制技术、自动检测技术、光电技术以及网络技术于一体为特色，以生产过程的机电装备运行状态及其信息为研究对象。
测控技术与仪器专业概论
测控技术与仪器专业概论一、专业简介测控技术与仪器专业是指根据工程技术的需要，从事测量、控制、检测、测试、仪器仪表研究开发、设计制造、应用与管理的学科与专业。
本专业主要培养具有工程测控技术理论基础、测控系统设计、仪器仪表设计、测控系统集成与应用、项目管理、自动化控制等方面的基本知识与技能的高级应用型、技术技能型人才。
测控技术与仪器专业旨在培养学生具备测控技术与仪器制造的基本理论和专业知识，能够在测控技术与仪器领域从事科学研究、技术开发、工程设计与技术管理工作或进行专业的测控仪器设备的研制、生产和维护工作的高级创新型专门人才。
二、专业方向测控技术与仪器专业主要包括以下方向：测量与检测技术、自动化控制技术、仪器仪表与传感器、信息采集与处理技术、测试仪器的设计与生产等。
学生在专业学习过程中将主要学习测控技术与仪器专业所需的基本理论和专业知识，同时注重培养学生的工程实践能力，使其能够胜任测控技术与仪器领域科学研究、技术开发、工程设计与技术管理工作。
三、专业课程1. 信号与系统2. 传感器技术3. 测控技术基础4. 仪器仪表基础5. 自动控制原理6. 电路原理7. 数据采集与处理8. 仪器仪表原理与设计9. 模拟电子技术10. 数字电子技术11. 自动控制系统设计12. 仪器自动检测技术13. 传感器网络技术14. 仪器及测试系统综合设计以上是测控技术与仪器专业的一些基本课程，这些课程将为学生提供测控技术与仪器专业的理论基础和实践技能。
四、就业方向测控技术与仪器专业的学生可在科研院所、高等院校、大型企业、政府部门等单位从事科学研究、技术开发、工程设计与技术管理工作，也可在仪器仪表、自动控制、传感器技术、测试仪器的设计与生产等领域从事仪器设备的研制、生产和维护工作。
测控技术与仪器专业是一个需求广泛且发展迅速的工程技术领域，培养该专业的学生将具备很好的就业前景和发展空间。
随着科技的不断进步与发展，测控技术与仪器专业的人才需求将不断增加，因此选择该专业将为学生未来的发展奠定坚实的基础。
电工材料与电工仪器概论
电工材料与电工仪器概论一、电工材料的定义和分类电工材料是指在电气工程中用于制作电气设备、电线电缆等的原材料和零部件。
它们包括导体材料、绝缘材料、保护材料和辅助材料等。
下面将对这些材料进行分类和介绍。
1.导体材料导体是指具有良好导电性能的材料。
常见的导体材料有铜、铝等金属。
导体材料不仅要具有良好的导电性能，还要具有良好的导热性能和机械性能，以确保电流稳定、电能传输效率高和电器设备能够正常运行。
2.绝缘材料绝缘材料是指用于保护电气设备中导体间的绝缘材料。
绝缘材料常见的有胶木、胶纸、胶布、塑料等。
绝缘材料的主要作用是防止电流泄漏和电器设备的短路现象，以确保电器设备的安全可靠运行。
3.保护材料保护材料主要用于电路和设备的保护作用，以确保电器设备在使用过程中不受外界环境的干扰。
常见的保护材料有防水材料、防腐材料等。
4.辅助材料辅助材料是指在电气工程中用于辅助电器设备的制作和安装的材料，如钢材、铁材、胶水等。
二、电工仪器的定义和分类电工仪器是指用于检测、测量和控制电气参数的仪器设备。
它们通常包括测量仪器、控制仪表和检测仪器等。
下面将对这些仪器进行分类和介绍。
1.测量仪器测量仪器是用于对电气参数进行测量的仪器。
常见的测量仪器有万用表、电压表、电流表、电阻表等。
测量仪器在电气工程中起到监测和控制电气参数的作用，确保电器设备能够按照要求正常工作。
2.控制仪表控制仪表是用于对电器设备进行控制的仪器。
常见的控制仪表有变压器、接触器、断路器等。
控制仪表可以通过监测电气参数的变化来实现电器设备的控制和保护，确保电器设备的安全运行。
3.检测仪器检测仪器是用于检测电气设备的性能和运行状态的仪器。
常见的检测仪器有绝缘电阻测试仪、电能表、电流互感器等。
检测仪器在电气工程中起到检测电器设备性能的作用，确保电器设备的质量和安全性。
三、电工材料与电工仪器的应用领域电工材料和电工仪器广泛应用于各个领域的电气工程。
以下是电工材料和电工仪器的一些典型应用领域：1.建筑领域：在建筑领域中，电工材料和电工仪器用于电气线路的敷设、电器设备的安装和电气工程的调试和维护等。
常用仪器分析方法概论
常用仪器分析方法概论仪器分析方法是一种利用仪器设备进行定性和定量分析的方法。
它在科学研究、工程应用、环境监测和质量控制等领域有广泛的应用。
本文将对常用的仪器分析方法进行概论，包括光谱仪器、色谱仪器、质谱仪器、电化学仪器和热分析仪器等。
光谱仪器主要用于物质的光谱分析，包括紫外可见光谱仪、红外光谱仪和核磁共振仪等。
紫外可见光谱仪主要用于有机化合物的分析，通过测量溶液的吸收光谱来确定化合物的结构和浓度。
红外光谱仪通过测量物质在红外光束作用下吸收和散射的光谱来确定物质的组成和结构。
核磁共振仪则通过测量样品中核自旋的磁共振来确定样品的结构和化学环境。
色谱仪器主要用于分离和检测化合物混合物中的成分。
常见的色谱仪包括气相色谱仪和液相色谱仪。
气相色谱仪利用气体作为载气来带动样品分离，通过分离柱将样品中的各种成分分离出来，并通过传感器对其进行检测。
液相色谱仪则利用液相作为载液将样品分离，并通过检测器检测其成分。
质谱仪器主要用于分析化合物的质量和分子结构。
质谱仪通过将样品的分子转化为电离态，并通过电磁场的加速和偏转来分析质量和结构。
常见的质谱仪包括质谱仪和电喷雾质谱仪。
质谱仪利用磁场和电磁波来分析样品的质谱图，并通过质谱图来确定样品的分子结构和质量。
电喷雾质谱仪则适用于大分子和生物分子的分析，通过电喷雾技术将样品转化为气态离子，并通过质谱仪来分析其质谱图。
电化学仪器主要用于测量和分析电化学反应和电解质溶液中的化学物质。
常见的电化学仪器包括电位计、离子电导仪和电解池等。
电位计主要用于测量电解池中的电势，通过测量电势来确定样品的浓度和电势差。
离子电导仪则用于测量电解质溶液中的离子浓度和电导性。
电解池通过电解反应来分析和检测样品中的成分，可以用于分析有机化合物、金属离子和无机离子等。
热分析仪器主要用于测量和分析样品在不同温度下的物理和化学性质。
常见的热分析仪器包括差示扫描量热仪、热重分析仪和热导率仪等。
差示扫描量热仪通过测量样品在不同温度下的热流量来确定样品的热性质和热反应。
光学仪器概论第五章
第五章 光学系统的质量指标如何评价光学系统的光信息传递质量，即对非成像光学系统的光束传输质量怎样？成像光学系统的成像质量如何？一直是光学工作者极为重视且不断探讨的问题。
如对成像光学系统，传统的评价方法是星点法和分辨率法。
星点检验是观察点光源通过光学系统所得到的像斑形状。
光学系统没有几何像差时，像斑为标准的艾里圆，有几何像差或离焦时，光强分散。
光学系统有中心误差，装配应力或玻璃折射率不均匀等，均会使星点形状不对称或不规则。
但这种方法属主观检验，不同的观察者看法存在差别，是定性和半定量的，它的规定也只能是比较抽象和笼统的。
分辨率法比较简单、方便、意义明确，能够用数量表示。
但它只能表述细节能不能分辨的界限，对于较粗线条的成像质量，不能作出定量的评价，就是说，有两个物镜分辨率一样，但粗线条的明晰度可能不一样。
实际上是一个物镜质量好，一个较差，但分辨率法反映不出来。
此外，尚会出现为分辨情况，测出的分辨率可能比理论分辨率还高。
1900～1904年德国光学工作者哈德曼（Hartman ）基于几何像差的概念，用米字形光阑模拟光线，测量除畸变、倍率色差外的其它五种几何像差。
其优点是§测量结果可直接与光线追踪结果相比较。
但它没考虑衍射，且测量工作量大。
此外还有阴影法、干涉法，它们比较适用于非成像光学系统，对于成像光学系统主要用于测量轴上点成象质量，测量范围受限制。
电视出现以后，同样涉及到像质评价问题。
从事电学行业的人和光学行业的人思维模式不同，他们将时域的问题扩展为空域，引入了空间频率的概念。
发现菲涅耳—基尔霍夫衍射积分公式如将积分域拓宽到无穷大恰为傅里叶变换式，从而出现了傅里叶光学，推动了现代光学的发展，这恰恰证明了交叉学科的碰撞出现了科学进步的火花。
对于像质评价则产生了光学传递函数法。
从而使像质评价更为客观、合理。
§ 5.1分辨率如前所述分辨率是以光学系统所能分辨开两垂轴靠近像点的能力为准。
核仪器概论3—中子的测量和控制讲解
系统构成
由逻辑柜和电源柜构成，以秦山核电二期 60万千瓦核电机组棒控系统为例，一个 机组由一台逻辑柜，九个电源柜构成。 控制33根控制棒。
1）逻辑柜 —— 逻辑柜协调电源柜的执行动作，它 分别实施下列功能： ——停堆棒组单独运行控制：
——控制棒组重迭程序控制。
——在棒控系统中，逻辑柜提供部件的 相互接口关系，每个逻辑柜单元与电站 主控室的仪表和控制有关。
——公共输入信号：
——公共输出信号：
2）电源柜
功能：
—检验相应 的控制逻辑 命令是正常 的（包括重 迭检验）
—检验子组 内棒束三种 线圈的顺序 激励。
数字化棒控系统框图
MCR Displays Plant Computer
Other I&C Systems
Rod Control Data/Commands on Real Time Data Network
3 Phase Power from Rod Drive MG Sets
To/From all Power
33
33
44
44
55
55
66
核仪器概论 中子的的测量和控制
2.2 强γ场下的中子注量率的测量
（中间量程中子注量率监测装置）
1) 核测中间量程测 量装置
主要用来测量反 应堆功率和周期， 它由直流对数周 期仪、高压电源、 γ补偿电离室及低 压电源组成。
r补偿电离室
高压电源
A
T
直流对数周期仪
r补偿离室
高压电源
指数函数发生器
低压电源
ｄ）设置两个串联的辅助次级线圈，一个 在顶部，一个在底部。保证驱动轴总是 在这两个辅助次级线圈之间运动，即驱 动轴顶端在底部线圈之上，顶部线圈之 下。
仪器设备管理及性能验证概论
仪器设备管理及性能验证概论引言仪器设备是现代科学研究和实验室工作中不可或缺的重要工具。
仪器设备管理的良好实施对实验室的科研工作具有重要影响。
同时，为保证仪器设备的准确性和可靠性，需要进行性能验证。
本文将介绍仪器设备管理的重要性，并详细描述如何进行仪器设备的性能验证。
仪器设备管理1. 仪器设备管理的意义仪器设备管理是指科研单位或企业对仪器设备的统一管理、规范使用和维护保养的过程。
良好的仪器设备管理能够提高仪器设备的使用效率和可靠性，保证科研工作的顺利进行。
2. 仪器设备管理的内容仪器设备管理的内容主要包括以下几个方面： - 仪器设备的购置与验收：科研单位或企业需要科学合理地购买仪器设备，并在验收时对其进行检查确认，确保其质量达到要求。
- 仪器设备的登记和档案管理：对所购买的仪器设备进行登记并建立档案，记录仪器设备的基本信息，以便于管理和查询。
- 仪器设备的统一调配和使用：科研单位或企业需要根据实验室的需要进行合理的仪器设备调配和使用，避免资源浪费和冲突。
- 仪器设备的日常维护和保养：定期对仪器设备进行检查、清洁、校准和维修，确保其正常运行和延长使用寿命。
- 仪器设备的报废和更新：当仪器设备达到使用寿命或无法维修时，需要及时进行报废和更新，以保证科研工作的正常进行。
仪器设备性能验证仪器设备性能验证是指通过实验和测试，对仪器设备的功能和性能进行评价和确认。
其目的是确保仪器设备的准确性和可靠性，提高实验数据的可信度和准确性。
1. 性能验证的重要性性能验证是仪器设备管理的重要环节，它可以有效提高仪器设备的质量和可靠性，保证实验数据的准确性，提高科研工作的效率和成果的可信度。
通过性能验证，可以及早发现和解决仪器设备存在的问题，确保实验工作的顺利开展。
2. 性能验证的方法和步骤性能验证的方法和步骤可以分为以下几个方面： - 确定验证项目：根据仪器设备的类型和功能，确定需要验证的项目，包括仪器设备的准确度、稳定性、重复性、分辨率等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
我所了解的测控技术与仪器精11 黄磊（2011010478）摘要：本文介绍了测控技术与仪器的基本情况，重点介绍了它的发展前景。
关键词：重要作用测控过程发展现状未来发展1. 测控技术与仪器简介1.1 概念测控技术与仪器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；是电子、光学、精密机械、计算机、信息与控制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。
1.2 概述著名科学家门捷列夫讲过，“科学是从测量开始的”，没有测量，就没有科学。
测量是科学技术创新的基础，科学新理论的验证需要高精度的计量基准提供测量基础。
测量是以确定量值为目的的一种操作，是认识物质世界的一种方法。
用数量表达客观世界的特性，就需要测量。
测量涉及国民经济各个领域，如航天航空、工业农业、军事民用等。
控制是针对信息获取、变送传输、数据处理和执行控制等的需要，研究在相关的信号产生、对象跟踪、状态反馈、信息传送、动作控制、结果输出等技术环节中应用的控制技术与方法。
仪器是对物质世界的信息进行测量与控制的基础手段和设备，是用于测量各种自然量(如压力、温度、速度、电压、电流等)的一种仪器。
仪器是人类认识物质世界的工具，是人们用来对物质实体及其属性进行观察、监视、测定、验证、记录、传输、变换、显示、分析处理与控制的各种器具与系统的总称。
仪器的作用主要体现在测量和控制两个方面。
它用物理、化学或生物的方法，获取被检测对象运动或变化的信息，并将获取信息转换处理成为易于人们阅读、识别、表达的量化形式，或进一步数字化、图像化，或直接进入自动化、智能运转控制系统，成为过程控制设备的组成部分。
在工业生产领域中，很少存在不需要测量的控制过程。
1.3 仪器仪表的重要作用：仪器仪表工业是信息工业，是信息的源头。
仪器是认识世界的工具，这是相对机器是改造世界的工具而言的。
而改造世界是以认识世界为基础的。
认识世界有两个方面：一是探索自然规律，积累科学知识；二是对生产现场的了解，用以指导生产。
认识世界和改造世界同等重要，而且认识世界往往是改造世界的先导，所以仪器与机器同等重要，在现代条件下，仪器往往还是生产的物质先导。
历史上许多重要仪器科学研究的成功常常会带来生产力水平的飞跃。
仪器及检测技术已成为促进当代生产的主流环节，仪器的整体发展水平是国家综合国力的重要标志之在现代化的国民经济活动中，仪器有着比以前更为广泛的用途，它涉及人类各种活动的需求，在国民经济建设中仪器的作用意义重大，在工业生产中起着把关者和指导者的作用。
它从生产现场获取各种参数，运用科学规律和系统工程的方法，综合有效地利用各种新技术，通过自控手段和装备，使每个环节得以优化，进而保证生产规范化，提高产品质量，降低成本，满足需求，保证安全生产。
仪器及检测技术已是当代促进生产的一个主流环节。
在国民经济运行中，仪器仪表是“倍增器”，对国民经济有着巨大的辐射作用和影响力。
美国商业部国家标准局在20世纪90年代发布的一份调查报告表明，美国仪器仪表产业的产值约占工业总产值的4％，而它拉动的相关经济的产值却达到社会总产值的66％，仪器仪表发挥出“四两拨千斤”的巨大倍增作用。
事实上，现代化大生产，如发电、炼油、化工、冶金、飞机和汽车制造等，离开了只占企业固定资产大约10％的各种测量与控制仪器仪表装置，就不能正常安全生产，更难以创造巨额的产值和利润。
现代仪器仪表已成为促进当代生产的主流环节，在现代工业投资中占相当比重，例如：重大工程项目的投入，仪器仪表平均占设备投资的8％一12％，运载火箭的试制费用一半用于购置仪器仪表。
专家们形象地把仪器仪表比喻为国民经济中的“卡脖子”产业。
在科学研究中，仪器仪表是“先行官”。
离开了科学仪器，一切科学研究都无法进行。
发展高新技术必须要有先进的仪器仪表做依托，现代仪器仪表是发展高新技术必需的重要手段和技术基础。
诺贝尔奖设立至今，在物理学奖和化学奖中大约有1／4是属于测试方法和仪器创新的，例如电子显微镜、质谱技术、CT断层扫描仪、X射线物质结构分析仪、光学相衬显微镜、扫描隧道显微镜等。
1992年，诺贝尔化学奖获得者R．R．Ernst说：“现代科学的进步越来越依靠尖端仪器的发展。
”钱伟长教授说：“飞机要上天，离开了航空仪表就飞不起来。
”曾任我国国家科委主任和国防科委主任的聂荣臻元帅在回忆中国研制“两弹一星”的历程时说：“一家人过日子，少不得柴米油盐酱醋茶，这叫开门七件事，依我看，新型原材料、精密仪器仪表、大型设备，就是办国防工业和尖端科学的柴米油盐酱醋茶。
”从神州2号至神州5号都使用了大量的仪器仪表。
在神州5号上，共有185台(套)科学仪器装置，为飞船的成功发射并采集大量宝贵的飞行试验数据和科学资料奠定了基础。
基因测量仪器的问世，使世界基因研究计划提前6年完成。
要加快科学研究和高新技术的发展，仪器必须先行。
仪器是科学发展的支柱，仪器的进展也代表着科技的进步。
在军事上，仪器仪表是“战斗力”。
仪器仪表的测量控制精度决定了武器系统的打击精度，仪器仪表的测试速度、诊断能力则决定了武器的反应能力。
先进的、智能化的仪器仪表已成为精确打击武器装备的重要组成部分。
现代仪器仪表还是当今社会的“物化法官”。
在检查产品质量、监测环境污染、检查违禁药物、识别指纹或假钞、侦破刑事案件等，无一不依靠仪器仪表进行“判断”。
仪器仪表在关注生产活动、军事技术、社会服务与科学研究的同时，也开始走进家庭，成为提高人们生活质量的重要手段。
仪器仪表在实验教学、气象预报、大地测绘、诊治疾病、指挥交通、探测灾情等社会生活的诸多领域都有广泛应用。
因此，无论是信息化还是工业化，如果没有先进仪器仪表的支撑是完全不可能的。
1.4 测控过程1.4.1 采集主要是采集对象发出的各种信号，再将这种信号转换成电信号，以便于后续的处理。
对象发出的信号大多数是通过传感器来采集的，包括物理信号和化学信号两大类。
1.4.2 整理主要是对采集到的电信号进行平整、滤波、模数转换等，转换成便于处理的数字信号。
1.4.3 处理主要是对数字信号进行处理以便显示，或者发出控制信号。
我们通过显示出来的信号来判断自动化系统上对象的运转是否正常，如果信号显示不正常，就需要对信号进行计算与处理，得到控制信号发送给对象，使对象调整运转的状态以复归正常。
1.4.4 显示与控制显示主要是指将数字信号通过便于我们观察的形式显示出来以便我们进行判断，控制主要是指将控制信号传送给并作用于对象的过程。
2. 发展现状2.1 计算机的应用自从迅猛发展的计算机技术及微电子技术渗透到测控和仪器仪表技术领域，便使该领域的面貌不断更新。
利用计算机的软件和硬件优势，既增加了测量功能，又提高了技术性能。
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。
近年来，新型微处理器的速度和计算机的数值处理能力和速度不断提高。
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更新，有效地加快了数据采集的速率和效率。
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。
2.2 Internet的影响目前，测控系统的设计思想明显受到计算机网络技术的影响，基于网络化、模块化、开放性等原则，测控网络由传统的集中模式转变为分布模式，成为具有开放性、可互操作性、分散性、网络化、智能化的测控系统。
网络的节点上不仅有计算机、工作站，还有智能测控仪器仪表，测控网络将有与信息网络相似的体系结构和通信模型。
3. 未来发展3.1 国家规划仪器仪表行业“十二五”规划要求期内全行业利润总额将达713亿元，年均增幅为13%；主营收入利润率达到8.5%-9%，总资产达到8700亿元。
仪器仪表产品广泛运用于工业、农业、交通、科技、环保、国防、文教卫生、人民生活等各个领域，在旺盛市场需求的带动下和国家宏观调控政策的引导下，我国仪器仪表行业的发展有了长足的进步空间。
国家对振兴仪器仪表工业的重视和支持是仪器仪表工业能够得以振兴的重要保证。
我国仪器仪表产业发展的战略目标和重点领域如下：3.1.1战略目标通过政策引导，鼓励资金和人才等资源投向仪器仪表产业，加快仪器仪表产业的发展，力争在5到10年内，实现如下战略目标：①我国仪器仪表产业，包括工业自动化仪表与系统、科学仪器、医疗仪器、各类测量仪器仪表以及相关的传感器、元器件和材料，研究开发和生产能力达到或接近21世纪初期国际水平;②2010年，工业自动化仪表与系统、科学仪器能满足国内市场60%以上的需求;医疗仪器和其他仪器仪表能满足国内市场50%以上的需求;③在仪器仪表各主要领域，新建设一批，约18至20个工程技术中心和产业化基地，大力推进仪器仪表科技创新，加快实现创新成果产业化;④在仪器仪表各主要领域，培育和发展总数不少于30个具有综合实力与相当规模的生产基地和重点企业。
在带领和推动我国仪器仪表产业发展中，生产基地和重点企业将充分发挥主导作用;⑤支持和发展一批仪器仪表系统集成公司，5到10年内迅速集聚力量，能在钢铁、石油、化工、电力、环保等多种大型重要的工程中承包自动化项目，促进我国仪器仪表产业的迅速发展。
为了实现上述战略目标，国家必须加大对发展仪器仪表产业的资金投入。
3.1.2重点领域①工业自动化仪表与系统A.新一代主控系统及其综合自动化开发和产业化：主要包括集散控制系统、现场总线控制系统和以工业计算机为基础的开发式控制系统等;B.先进控制、优化软件开发与产业化：主要包括先进控制技术、过程优化技术、实时监控软件平台、信息集成软件平台、系统集成技术等;C.智能仪表、执行器与变送器、成套专用控制装置和成套专用优化系统的开发与产业化;②科学仪器A.色谱仪器：提高分离技术，研制具有国际水平的微型专用色谱仪;B.光谱仪器：重点放在研制具有国际竞争能力的量大面广的等离子光谱仪、近红外光谱仪、小型光度计;C.农业和食品专用仪器：着重攻克提高品质和农药残留检测水平的专用仪器及相技术;D.环境与能源专用仪器：重点包括在线、预警在内的成套环境检测仪器，开发具有自主知识产权的核磁共振测井设备;E.生命科学仪器：重点放在芯片实验室、高灵敏度试剂盒的攻关;F.软件平台的开发：实现仪器数据采集、处理和分析方法的标准化、规范化、提高科学仪器的整体设计水平;③医疗仪器A.自动化生化分析测试仪器;B.诊断仪器：包括物理观察和成像，如激光、超声、射线、核磁共振等诊断仪器;④电子、电工测量仪器仪表A.集成电路自动测试系统;B.通信、计算机、网络测量技术及测试系统;C.微波、毫米波测量及测试系统;D.电工自动测试系统及设备;E.可大量出口的电工仪器仪表，如电度表、数字万用表等;⑤传感器、元器件及仪表材料A.用于现场总线及智能化仪表的压力、湿度、流量、液位传感器;用于环保等领域的多功能传感器;航天航空领域需求的微传感器等;B.特殊弹性元件;用于数控机床、纺织机械、自动化仪表及民用汽车等领域的各种计数器;半导体专用电路和厚膜电路;C.仪表材料重点研究开发薄膜化、小型化、纤维化、粉体化、复合化、多功能化、材料-元件一体化、智能化等各种新材料;⑥加强仪器仪表基础技术，尤其是提高稳定性和可靠性共性技术的研究。