儀器科學與技術講座

1、儀器科學與技術的學科分布儀器科學與技術的學科分布 n一級學科：一級學科：儀器科學與技術儀器科學與技術 n二級學科：二級學科：精密儀器精密儀器 測試計量技術與儀器測試計量技術與儀器 導航、制導與控制導航、制導與控制 n本科專業(yè)：本科專業(yè)：測控技術與儀器測控技術與儀器 特點：特點：適應性強、就業(yè)形勢好、承辦學?？焖僭黾?、適應性強、就業(yè)形勢好、承辦學?？焖僭黾?、 招生形勢不容樂觀招生形勢不容樂觀 2008年，對年，對260個專業(yè)就業(yè)排名，本專業(yè)排名為個專業(yè)就業(yè)排名，本專業(yè)排名為34 1997年年70多所至今多所至今200多所多所 測控技術與儀器測控技術與儀器 習慣上指：習慣上指： n儀器儀表儀器儀表

2、 n檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng) n測控系統(tǒng)測控系統(tǒng) n測試系統(tǒng)測試系統(tǒng) 定義定義： 被測信息：被測信息： 傳感器、檢測儀器、檢測裝置、檢測系統(tǒng)傳感器、檢測儀器、檢測裝置、檢測系統(tǒng)全部操作：全部操作： 檢測過程：檢測過程： 確定被測對象的確定被測對象的屬性屬性和和量值量值為目的的全部操作為目的的全部操作 測控的基本概念測控的基本概念 信號采集、信號處理、信號顯示、信號輸出信號采集、信號處理、信號顯示、信號輸出 物理量（光、電、力、熱、磁、聲、物理量（光、電、力、熱、磁、聲、） 被測對象被測對象：宇宙萬物 宇宙萬物（固液氣體、動物、植物、天體（固液氣體、動物、植物、天體 ） 檢測器具：檢測器具： 化學量（化

3、學量（PH、成份、成份） 生物量（酶、葡萄糖、生物量（酶、葡萄糖、） 例：空調機測量控制室溫例：空調機測量控制室溫 測控的基本概念測控的基本概念 空氣空氣 被測對象：被測對象： 被測信息：被測信息： 檢測器具：檢測器具： 操作過程：操作過程： 室內空氣室內空氣 溫度溫度 溫度傳感器溫度傳感器 - 熱電阻、熱電偶熱電阻、熱電偶 熱敏電阻熱敏電阻 電信號電信號 處理處理 顯示顯示 空調機空調機 測控系統(tǒng)的構成測控系統(tǒng)的構成 接接 口口 總總 線線 存儲存儲 顯示顯示 分析分析 監(jiān)控監(jiān)控 判斷判斷 決策決策 一般構成：一般構成： 信號檢出信號檢出 信號檢出信號檢出 信號檢出信號檢出 信號轉換信號轉換

4、 信號轉換信號轉換 信號轉換信號轉換 處理顯示處理顯示 處理顯示處理顯示 處理顯示處理顯示 信號檢出：信號檢出：功能 功能 - 將被測信號的轉換為電信號的變化（將被測信號的轉換為電信號的變化（detection） 器件器件 - 傳感器（傳感器（sensor, transducer） 信號轉換：信號轉換：功能 功能 - 將傳感器的輸出信號轉換為便于處理的形式（將傳感器的輸出信號轉換為便于處理的形式（conversion） 器件器件 - 信號調理電路（信號調理電路（signal conditioning circuit） 處理顯示：處理顯示：功能 功能 - 分析（分析（analysis）、處理（）

5、、處理（processing）、顯示（）、顯示（display） 通訊接口通訊接口/總線接口總線接口(RS232、RS485、GPIB、 PCI、 ) 其它環(huán)節(jié)：其它環(huán)節(jié)： 存儲、監(jiān)控、決策存儲、監(jiān)控、決策 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 組成組成 力力 位移位移 速度速度 加速度加速度 壓力壓力 流量流量 溫度溫度 電阻式電阻式 電容式電容式 電感式電感式 壓電式壓電式 熱電式熱電式 光電式光電式 磁電式磁電式 電橋電橋 放大器放大器 濾波器濾波器 調制器調制器 解調器解調器 運算器運算器 阻抗變換器阻抗變換器 A/D轉換轉換 筆式記錄儀筆式記錄儀 光線示波器光線示波器 磁帶記錄儀磁帶記錄儀 電子

6、示波器電子示波器 半導體存儲器半導體存儲器 顯示器顯示器 磁卡磁卡 數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)處理器 頻譜分析儀頻譜分析儀 FFT 實時信號分析儀實時信號分析儀 電子計算機電子計算機 被測對象被測對象 傳感器傳感器 中間變換中間變換 測量裝置測量裝置 顯示及顯示及 記錄裝置記錄裝置 實驗結果實驗結果 處理裝置處理裝置 激發(fā)裝置激發(fā)裝置 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 分類分類 n按技術范圍及應用領域分按技術范圍及應用領域分: 1.工業(yè)自動化儀表、控制系統(tǒng)及相關測控技術工業(yè)自動化儀表、控制系統(tǒng)及相關測控技術 2.科學儀器及相關測控技術科學儀器及相關測控技術 3.醫(yī)療儀器及相關測控技術醫(yī)療儀器及相關測控技術 4.信

7、息技術電測、計量儀器及相關測控技術信息技術電測、計量儀器及相關測控技術 5.各類專用儀器儀表及相關測控技術各類專用儀器儀表及相關測控技術 6.相關傳感器、元器件、制造工藝、材料及其基礎相關傳感器、元器件、制造工藝、材料及其基礎 科學技術科學技術 測控技術與儀器概述測控技術與儀器概述(分類分類) n按行業(yè)分類按行業(yè)分類: n工業(yè)自動化儀表、電工儀器儀表、光學工業(yè)自動化儀表、電工儀器儀表、光學 儀器、計時儀器、導航制導儀器、分析儀器、計時儀器、導航制導儀器、分析 儀器、實驗室儀器、地質儀器、醫(yī)療儀儀器、實驗室儀器、地質儀器、醫(yī)療儀 器、船用儀表、航空儀表器、船用儀表、航空儀表20多個專業(yè)多個專業(yè)

8、測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 特點特點 1. 多學科交叉綜合多學科交叉綜合 知識面寬知識面寬 2. 儀器門類繁多儀器門類繁多 一專多能一專多能 3. 對新技術敏感對新技術敏感 知識更新快知識更新快 4. 信息源頭技術信息源頭技術 信息技術信息技術 5. 共同基礎共同基礎 適于通材教育適于通材教育 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 內內涵涵 基礎寬闊的基礎寬闊的 數(shù)、理、化、數(shù)、理、化、 生生 基礎學科基礎學科 門類繁多的技術學科門類繁多的技術學科 (儀器、電子、自動化、儀器、電子、自動化、 計算機、光學、機械計算機、光學、機械) 高度綜合高度綜合 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 ( 地位與作用地位與作用) 歷史

9、時代：歷史時代：手工化手工化機械化機械化自動化自動化信息化信息化 生產(chǎn)方式：生產(chǎn)方式： 人與簡人與簡 單工具單工具 動力機動力機 與機械與機械 自動測自動測 量控制量控制 智能機智能機 械裝置械裝置 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 ( 地位作用地位作用) 1. 信息化是科學技術發(fā)展的必然信息化是科學技術發(fā)展的必然 人與機器的機能對應關系人與機器的機能對應關系： 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 ( 地位作用地位作用) 2. 信息流是客觀世界的一個主流信息流是客觀世界的一個主流 物料流物料流 能流能流 信息流信息流 客觀世界客觀世界 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 ( 地位作用地位作用) 著名科學家錢學森指出著名科

10、學家錢學森指出: 發(fā)展高新技術發(fā)展高新技術,信息技術信息技術 是關鍵是關鍵,信息技術包括測量信息技術包括測量 技術、計算機技術和通信技術、計算機技術和通信 技術。測量技術是關鍵和技術。測量技術是關鍵和 基礎?；A。 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 (地位與作用地位與作用) 信息流信息流 信息技術信息技術 測量測量 儀器儀表儀器儀表 計算機計算機 通信通信 （錢學森錢學森語）語） （王大衍王大衍等語）等語） 信息工業(yè)重要組成部分信息工業(yè)重要組成部分 信息工業(yè)的源頭信息工業(yè)的源頭 信息流組成信息流組成 信息流信息流獲取傳輸處理控制 3.信息獲取是信息流的一環(huán)信息獲取是信息流的一環(huán),是儀是儀 器儀表的主要

11、任務器儀表的主要任務 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 (地位與作用地位與作用) 獲取信息獲取信息是儀器科學的基本任務是儀器科學的基本任務 儀器儀表是信息工業(yè)的儀器儀表是信息工業(yè)的源頭源頭 儀器儀表是信息產(chǎn)業(yè)儀器儀表是信息產(chǎn)業(yè)重要組成部分重要組成部分 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 (地位與作用地位與作用) 地位與作用地位與作用 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn) 倍增器倍增器 科學研究科學研究 先行官先行官 社社 會會 物化法官物化法官 軍軍 事事 戰(zhàn)斗力戰(zhàn)斗力 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 (地位與作用地位與作用) n工業(yè)生產(chǎn)倍增器工業(yè)生產(chǎn)倍增器 儀器儀表技術是帶動國民經(jīng)濟增長的儀器儀表技術是帶動國

12、民經(jīng)濟增長的 關鍵領域關鍵領域 在美國：儀器儀表占在美國：儀器儀表占4%，拉動經(jīng)濟占總量的，拉動經(jīng)濟占總量的 66% 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 ( 地位作用地位作用) n工業(yè)生產(chǎn)倍增器工業(yè)生產(chǎn)倍增器 檢測技術是帶動國民經(jīng)濟增長的一個檢測技術是帶動國民經(jīng)濟增長的一個 關鍵領域關鍵領域 在美國：檢測技術占在美國：檢測技術占4%，拉動經(jīng)濟增長，拉動經(jīng)濟增長66% 檢測技術在工業(yè)生產(chǎn)領域的應用檢測技術在工業(yè)生產(chǎn)領域的應用 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 (地位與作用地位與作用) 在線檢測在線檢測 （自動化生產(chǎn)線）：（自動化生產(chǎn)線）：零件尺寸、產(chǎn)品缺陷檢測、零件尺寸、產(chǎn)品缺陷檢測、 裝配定位裝配定位. 測控系

13、統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 (地位與作用地位與作用) 檢測技術在工業(yè)生產(chǎn)領域的應用檢測技術在工業(yè)生產(chǎn)領域的應用 離線檢測離線檢測 （對已加工對象進行質量檢驗）：對已加工對象進行質量檢驗）： 零件參數(shù)、零件參數(shù)、 尺寸與形位公差、尺寸與形位公差、 品質參數(shù)品質參數(shù) 作作 用：現(xiàn)代工程裝備中，用：現(xiàn)代工程裝備中， 檢測環(huán)節(jié)的成本約占檢測環(huán)節(jié)的成本約占812% 運載火箭試制費運載火箭試制費有一半用于儀器儀表有一半用于儀器儀表 檢測技術在汽車中的應用日新月異檢測技術在汽車中的應用日新月異 檢測技術在日常生活中的應用與日俱增檢測技術在日常生活中的應用與日俱增 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 (地位與作用地位與作用)

14、家用電器家用電器：數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機：自動對焦數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機：自動對焦-紅外測距傳感器紅外測距傳感器 數(shù)字體溫計：接觸式數(shù)字體溫計：接觸式-熱敏電阻，非接觸式熱敏電阻，非接觸式-紅外傳感器紅外傳感器 自動感應燈：亮度檢測自動感應燈：亮度檢測-光敏電阻光敏電阻 空調、冰箱、電飯煲：溫度檢測空調、冰箱、電飯煲：溫度檢測-熱敏電阻、熱電偶熱敏電阻、熱電偶 電話、麥克風：話音轉換電話、麥克風：話音轉換-駐極電容傳感器駐極電容傳感器 遙控接收：紅外檢測遙控接收：紅外檢測-光敏二極管、光敏三極管光敏二極管、光敏三極管 辦公商務辦公商務： 可視對講、可視電話：圖像獲取可視對講、可視電話：圖像獲取-面

15、陣面陣CCDCCD 掃描儀：文檔掃描掃描儀：文檔掃描-線陣線陣CCDCCD 紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測-光敏二極管、光敏三極管光敏二極管、光敏三極管 醫(yī)療衛(wèi)生醫(yī)療衛(wèi)生： 電子血壓計：血壓檢測電子血壓計：血壓檢測 - - 壓力傳感器壓力傳感器 血糖測試儀、膽固醇檢測儀血糖測試儀、膽固醇檢測儀 - - 離子傳感器離子傳感器 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 (地位與作用地位與作用) n科學研究的先行官科學研究的先行官 工欲善其事 必先利其器 諾貝爾獎獲得者諾貝爾獎獲得者R. R. Ernst說說“現(xiàn)代科學的進現(xiàn)代科學的進 步越來越依靠尖端儀器的發(fā)展步越來越依靠尖端儀器的發(fā)展” 俄國化學家

16、門捷列夫指出俄國化學家門捷列夫指出“科學是從測量開始科學是從測量開始 的的” 近近80年來，與科學儀器密切相關的諾貝爾獎獲得年來，與科學儀器密切相關的諾貝爾獎獲得 者達者達38人人 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 (地位與作用地位與作用) n軍事戰(zhàn)斗力軍事戰(zhàn)斗力 快速 精確 1991年海灣戰(zhàn)爭年海灣戰(zhàn)爭 精確制導炸彈和導彈占精確制導炸彈和導彈占8% 2003年伊拉克戰(zhàn)爭年伊拉克戰(zhàn)爭 90% 1994年美國防部建立自動測試系統(tǒng)執(zhí)行局年美國防部建立自動測試系統(tǒng)執(zhí)行局 立體作戰(zhàn)立體作戰(zhàn) 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 (地位與作用地位與作用) 檢測技術在軍事上的應用檢測技術在軍事上的應用 美軍研制的未來單兵作戰(zhàn)

17、武器美軍研制的未來單兵作戰(zhàn)武器-OICW 夜視瞄準機系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感器技術夜視瞄準機系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感器技術 激光測距儀：可精確的定位目標。在發(fā)射激光測距儀：可精確的定位目標。在發(fā)射2020毫米高爆彈時，激光測距儀可毫米高爆彈時，激光測距儀可 將目標的距離信息自動傳輸至高爆彈的爆炸引信，以便精確的設定引爆時將目標的距離信息自動傳輸至高爆彈的爆炸引信，以便精確的設定引爆時 間。間。 美國國家導彈防御計劃美國國家導彈防御計劃-NMD 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 (地位與作用地位與作用) 檢測技術在國防領域的應用檢測技術在國防領域的應用 1.地基攔截器地基攔截器 2.早期預警系統(tǒng)早期預警系統(tǒng) 3

18、.前沿部署前沿部署(如雷達）如雷達） 4.管理與控制系統(tǒng)管理與控制系統(tǒng) 5. 衛(wèi)星紅外線監(jiān)測系統(tǒng)衛(wèi)星紅外線監(jiān)測系統(tǒng) 監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng): 探測和發(fā)現(xiàn)探測和發(fā)現(xiàn) 敵人導彈的發(fā)射并追蹤敵人導彈的發(fā)射并追蹤 導彈的飛行軌道；導彈的飛行軌道； 攔截器：能識別真假攔截器：能識別真假 彈頭，敵友方彈頭，敵友方 檢測技術在航天領域舉足輕重檢測技術在航天領域舉足輕重 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 (地位與作用地位與作用) 飛行器測控飛行器測控 - 檢測飛行器姿態(tài)、發(fā)電機工況，控制與操縱檢測飛行器姿態(tài)、發(fā)電機工況，控制與操縱 火箭測控火箭測控 - 檢測火箭狀況、姿態(tài)、軌跡檢測火箭狀況、姿態(tài)、軌跡 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)

19、概述 ( 地位作用地位作用) “阿波羅阿波羅10”： 火箭部分火箭部分-2077個傳感器個傳感器 飛船部分飛船部分-1218個傳感器，個傳感器， 檢測參數(shù)檢測參數(shù)-加速度、溫度、壓力、加速度、溫度、壓力、 振動、流量、應變、振動、流量、應變、 聲學、聲學、 神州飛船：神州飛船： 185臺（套）儀器裝置臺（套）儀器裝置 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 ( 地位作用地位作用) n“物化法官物化法官” 檢查產(chǎn)品質量檢查產(chǎn)品質量 監(jiān)測環(huán)境污染監(jiān)測環(huán)境污染 識別指紋假鈔識別指紋假鈔 查處違禁藥物查處違禁藥物 偵破刑事案件偵破刑事案件 測控系統(tǒng)概述測控系統(tǒng)概述 ( 地位作用地位作用) 教學實驗、氣象預報、大地測

20、教學實驗、氣象預報、大地測 繪、災情預報、交通指揮、繪、災情預報、交通指揮、 涵蓋涵蓋 吃穿用、農(nóng)輕重、海陸空吃穿用、農(nóng)輕重、海陸空 傳感技術所基于的物理基礎傳感技術所基于的物理基礎 n1.守恒定律守恒定律：包括能量、動量、電荷守 恒。 n2.場的定律場的定律：包括運動法則、電磁場定 律等。物質在某時刻的狀態(tài)與物體在空 間的位置、分布、運動方式等有關，一 般可用物理方程描述。 傳感技術所基于的物理基礎傳感技術所基于的物理基礎 n3.物質法則物質法則：它是表示物質某種客觀性 質的法則。例如用于彈性材料的虎克定 律，歐姆定律，某些材料的壓電、光電、 熱電、磁電等特性。 n4.統(tǒng)計法則統(tǒng)計法則：它是

21、把微觀系統(tǒng)和宏觀系 統(tǒng)聯(lián)系起來的物理定律。 傳感技術所基于的主要效應傳感技術所基于的主要效應 物理效應物理效應 光電、電光、電磁、磁光、熱磁、光電、電光、電磁、磁光、熱磁、 壓磁、壓電、熱電、熱壓磁、壓電、熱電、熱-紅外等效應、紅外等效應、 光與聲本身的效應（多普勒、喇曼光與聲本身的效應（多普勒、喇曼 效應等）半導體（吸附、表面場、效應等）半導體（吸附、表面場、 隧道效應等）隧道效應等） 化學效應化學效應 生物效應生物效應 (1) 莫爾條紋（莫爾條紋（Moire） 條紋寬度：條紋寬度： WW B )2/sin(2 W-柵距，柵距， a-線寬，線寬， b-縫寬縫寬 W=a+b ，a=b=W/2

22、特例：當特例：當 =0, w1=w2 B= 光閘莫爾條紋光閘莫爾條紋 當當 =0, w1w2 縱向莫爾條紋縱向莫爾條紋 均勻刻線 主光柵 指示光柵 夾角 明暗相間條紋莫爾條紋移動 長光柵長光柵 - 直線位移；圓光柵直線位移；圓光柵 - 角位移角位移 構成：主光柵構成：主光柵 - 標尺光柵，定光柵；指示光柵標尺光柵，定光柵；指示光柵 - 動光柵動光柵 長度長度 - 測量范圍；刻線密度測量范圍；刻線密度 - 測量精度測量精度 ( 10、25、50、100、125線線/mm ) Keyence 激光測距傳感器激光測距傳感器 石英晶體的壓電效應石英晶體的壓電效應 Z X Y (a)(b) 石英晶體 (

23、a)理想石英晶體的外形 (b)坐標系 Z Y X 聲表面波聲表面波 傳感器傳感器 我國儀器儀表業(yè)發(fā)展方向我國儀器儀表業(yè)發(fā)展方向 1）“六高一長二十化六高一長二十化” 高性能、高精度、高穩(wěn)定、高 可靠、高環(huán)境性和長壽命；小型化、集成化、成套化、電子 化、數(shù)字化、多功能化、智能化、網(wǎng)絡化、計算機化、綜合 自動化、光機電一體化、服務專門化、簡捷化、家庭化、個 人化、無維護化、組裝生產(chǎn)自動化、無塵化、專業(yè)化、規(guī)模 化。 2）今后1015年我國儀器儀表發(fā)展的目標、方向目標、方向 縮小與國際水平的差距為35年； 30的產(chǎn)品達國際先進水平； 產(chǎn)品在大工程中的配套能力85%,國內市場份額75%. 我國儀器儀表

24、業(yè)發(fā)展領域：我國儀器儀表業(yè)發(fā)展領域： 1）工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)；）工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)； 2）科學儀器；）科學儀器； 3）電子與電工測量儀器；）電子與電工測量儀器； 4）醫(yī)療儀器；）醫(yī)療儀器； 5）傳感器技術、新型傳感器；）傳感器技術、新型傳感器； 6）基礎技術、應用技術開發(fā)研究。）基礎技術、應用技術開發(fā)研究。 重點項目：重點項目： 1）新型傳感器及信息獲取、傳感技術）新型傳感器及信息獲取、傳感技術 2）過程測控系統(tǒng)、裝備及集成技術）過程測控系統(tǒng)、裝備及集成技術 3）微系統(tǒng)測量控制儀器儀表及其制造技術）微系統(tǒng)測量控制儀器儀表及其制造技術 4）新型計量測試儀器及計量基準研究）新型計量測試

25、儀器及計量基準研究 新型計量測試儀器及計量基準研究的重要性新型計量測試儀器及計量基準研究的重要性 四流企業(yè)靠降價四流企業(yè)靠降價 三流企業(yè)靠質量三流企業(yè)靠質量 二流企業(yè)靠服務二流企業(yè)靠服務 一流企業(yè)靠品牌一流企業(yè)靠品牌 超級企業(yè)靠標準超級企業(yè)靠標準 現(xiàn)代檢測技術發(fā)展趨勢現(xiàn)代檢測技術發(fā)展趨勢 n智能化智能化 n虛擬化虛擬化 n網(wǎng)絡化網(wǎng)絡化 n微型化微型化 n軟測量技術軟測量技術 nMEMS 是美國的簡稱是美國的簡稱 nMicrosystem 歐洲的稱謂歐洲的稱謂 nMicromachine 日本的稱謂日本的稱謂 MEMS 微傳感器微傳感器 微電子電路微電子電路 微執(zhí)行器微執(zhí)行器 微結構微結構 nM

26、EMS 是美國的簡稱是美國的簡稱 nMicrosystem 歐洲的稱謂歐洲的稱謂 nMicromachine 日本的稱謂日本的稱謂 MEMS 微傳感器微傳感器 微電子電路微電子電路 微執(zhí)行器微執(zhí)行器 微結構微結構 MEMS應用 汽車安全氣囊傳感器汽車安全氣囊傳感器 (a) 來自來自Analog Devices 公司的首個商業(yè)化加速度公司的首個商業(yè)化加速度 計（計（1990）；它的尺寸?。凰某叽缧?于于 1cm2 (左左) (b) 電容式傳電容式傳 感極板，感極板，60 微米深微米深(右右) 當前的當前的MEMS加速度計加速度計(左左), 與與 全封裝器件全封裝器件(右右) 醫(yī)療用壓力傳感器

27、醫(yī)療用壓力傳感器 壓電壓力傳感器結構簡圖壓電壓力傳感器結構簡圖 (a) 連在靜脈上的一次性血壓計連在靜脈上的一次性血壓計 (b) 一次性血壓計一次性血壓計 (c ) 用來在心臟導管植入時的血壓監(jiān)控傳感器用來在心臟導管植入時的血壓監(jiān)控傳感器 直徑: 1 mm 重量: 12.5 mg 最大轉速: 18000 rpm 最大力矩: 1.5 Nm 直徑: 2 mm 重量: 38 mg 最大轉速: 25000 rpm 最大力矩: 4.6 Nm 直徑: 4.5 mm 流量: 12.6ml/min n微飛機微飛機 19991999年年 尺寸尺寸: : 18.818.8 2.52.5 4.6 mm4.6 mm3

28、 3 重量重量: 106.7 mg: 106.7 mg 模數(shù)模數(shù):0.03mm:0.03mm 減速比：減速比：44.2:144.2:1 外徑：外徑：2mm2mm 磁懸浮轉子微陀螺定子的俯視顯微圖 磁懸浮轉子微陀螺封裝芯片 轉速測量實驗 陀螺精度測量實驗 謝謝！再見！謝謝！再見！ Thank you for your attentionThank you for your attention 測控技術與儀器測控技術與儀器 習慣上指：習慣上指： n儀器儀表儀器儀表 n檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng) n測控系統(tǒng)測控系統(tǒng) n測試系統(tǒng)測試系統(tǒng) 定義定義： 被測信息：被測信息： 傳感器、檢測儀器、檢測裝置、檢測系統(tǒng)傳感

29、器、檢測儀器、檢測裝置、檢測系統(tǒng)全部操作：全部操作： 檢測過程：檢測過程： 確定被測對象的確定被測對象的屬性屬性和和量值量值為目的的全部操作為目的的全部操作 測控的基本概念測控的基本概念 信號采集、信號處理、信號顯示、信號輸出信號采集、信號處理、信號顯示、信號輸出 物理量（光、電、力、熱、磁、聲、物理量（光、電、力、熱、磁、聲、） 被測對象被測對象：宇宙萬物 宇宙萬物（固液氣體、動物、植物、天體（固液氣體、動物、植物、天體 ） 檢測器具：檢測器具： 化學量（化學量（PH、成份、成份） 生物量（酶、葡萄糖、生物量（酶、葡萄糖、） 測控系統(tǒng)的構成測控系統(tǒng)的構成 接接 口口 總總 線線 存儲存儲 顯示顯示 分析分析 監(jiān)控監(jiān)控 判斷判斷 決策決策 一般構成：一般構成： 信號檢出信號檢出 信號檢出信號檢出 信號檢出信號檢出 信號轉換信號轉換 信號轉換信號轉換 信號轉換信號轉換 處理顯示處理顯示 處理顯示處理顯示 處理顯示處理顯示 信號檢出：信號檢出：功能 功能 - 將被測信號的轉換為電信號的變化（將被測信號的轉換為電信號的變