測控和技術與儀器

測控和技術與儀器專業(yè)概論姓名：丁凱倫班級：測控15-1學號：201502051037我是剛剛接觸這個專業(yè)，有很多不懂的地方，我去了圖書館查閱了有關的專業(yè)知識，以下就是我對測控技術與儀器這個專業(yè)的了解。一.測控技術與儀器的發(fā)展歷史1.測控技術的早期實踐某種意義上，人類在地球上誕生的第一天起，就為了自身的生存發(fā)展需要，為了對大自然及其規(guī)律的觀察、探索、和利用，不斷地發(fā)明各種人事世界和改造世界的相應工具，并產(chǎn)生了相應的科學研究和科學技術。但受知識積累和工藝條件所限，在很長的歷史時期內(nèi)大多屬于定向、計時或度量衡用的簡單儀器。 早期的測量儀器有：計時儀器一一水鐘、漏壺；定向儀器一一指南針、司南；天文儀器一一渾天儀；地震測量儀器一一地動儀等等。1.4.2測控技術的形成與發(fā)展科學技術發(fā)展史實人類認識自然、改造自然的歷史、也是人類文明史的重要組成部分。科學技術的發(fā)展首先取決于測量技術的發(fā)展。近代自然科學是從真正意義上的測量開始的。許多杰出的科學家夢都是科學儀器的發(fā)明家和測量方法的創(chuàng)立者。測量技術的進步直接帶動著科學技術的進步。?第一次科技革命時期17?18世紀，測控技術初見端倪，歐洲的一些物理學家開始利用電流與磁場作用力制成簡單的檢流計，利用光學透鏡制成望遠鏡，從而奠定了電學和光學儀器的基礎。18世紀60年代，第一次科技革命開始于英國，直到19世紀，第一次科技革命擴展到歐美、日本，其間，一些簡單的測量器具，如測量長度、溫度、壓力等的器具已經(jīng)用于生活當中，創(chuàng)造了巨大的生產(chǎn)力。?第二次科技革命時期19世紀初電磁領域的一系列發(fā)展，引發(fā)了第二次科技革命。由于發(fā)明了測量電流的儀表，才使電磁學迅速走上正軌，獲得了一個又一個長大的發(fā)現(xiàn)。電磁學領域的許多發(fā)明，如電報、電話、發(fā)電機等，促進了電氣時代的到來。同時，其他各種用于測量和觀察的儀器也不斷涌現(xiàn)，如使用于1891年以前的用于高程測量的精密一等經(jīng)緯儀等。?第三次科技革命時期二戰(zhàn)后，各國對高科技的迫切需要，推動了生產(chǎn)技術有一般的機械化帶電氣化、自動化轉變，科學理論研究取得一系列重大突破。在此期間，以機電產(chǎn)品為典型代表的制造業(yè)開始產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的特點是循環(huán)作業(yè)和流水作業(yè)，要讓這些自動起來，就要求加工生產(chǎn)的滅個階段自動檢測工件的位置、尺寸、形狀、姿態(tài)或性能等。為此，需要大量的測控裝置。另一方面，以石油為原料的化工工業(yè)興起，就需要大量的測控儀表。自動化儀表開始標準化生產(chǎn)，按需構成自動控制系統(tǒng)。同時，此期間還誕生了數(shù)控機床和機器人技術，測控技術與儀器在其中都有重要的應用。?隨著科學技術的發(fā)展，儀器儀表從只能進行簡單的測量、觀察開始，已成為測量、控制和實現(xiàn)自動化必不可少的技術工具。為了滿足各方面的需求，儀器儀表已從傳統(tǒng)的應用領域擴展到了生物醫(yī)學、生態(tài)環(huán)境、生物工程等非傳統(tǒng)應用領域。21世紀以來，一大批當代最新的技術成果，如納米級的精密機械研究成果、分子層次的現(xiàn)代化學研究成果、基因層次的生物學研究成果，以及高精密超性能特張功能材料研究成果和全球網(wǎng)絡技術推廣應用成果等相繼問世，是儀器儀表領域發(fā)生了根本性的變革，促進了高科技化、智能花的新型儀器儀表時代的來臨。2.測量技術人類對自然界的一切認識與改造離不開對自然界信息的獲取，因此獲取信息的活動是人類最基本的活動之一，測量就是獲取信息的一種活動。2.1測量的基本概念2.1.1測量的定義測量時人們對客觀事物取得數(shù)量概念的一種認識過程，是借助專門的技術和一起裝置，采用一定的方法獲取某一客觀事物定量數(shù)據(jù)資料的認識過程。也就是說，測量時將被測量與標準量（單位）進行比較，從而確定被測量對標準量的倍數(shù)，并用數(shù)字表達這一結果。實現(xiàn)測量的工具一般稱為測量儀器、儀表、計或器，一般體積大、功能多、精度高的稱為儀器。1）.檢測傳統(tǒng)的測量是被測量與標準量值的直接比對（如對長度等的直接測量）。隨著測量領域的不斷擴大，測量方法也逐漸復雜多樣。不只是簡單的比對就能得到結果，也不是直接讀數(shù)就可以表達出結果，需要測量信號的輸出。這樣，測量過程就需要經(jīng)過多次轉換處理，將信號變成易于顯示和傳輸?shù)奈锢砹浚ㄈ?，對溫度的測量，需要將溫度信號轉換成易于讀出的長度信號等）。有時，我們還要對輸出結果進行分析、判斷（如進行血壓的定性測量）。因此，檢測是將測量信號經(jīng)過多次轉換、處理，最后變成易于顯示和傳輸?shù)奈锢砹窟M行顯示和輸出。一般的電子、光電、機電測量儀器都可稱為檢測儀器。2）.測試測試通常被認為是具有實驗性質(zhì)的測量，是測量與實驗的綜合，屬于信息科學的范疇。測量是為了確定被測信號的量值而進行的操作過程，實驗是對未知事物探索性的檢驗過程。測試可以說是更加復雜的測量，需要外加激勵信號，把未知的被測參數(shù)轉化為可以觀察的信號，并獲取有用的信息。測控技術與儀器專業(yè)的專業(yè)定位測控技術與儀器專業(yè)，是一門研究信息的獲取和處理，以及對相關要素進行控制的理論與技術?！皽y控技術與儀器”是指對信息進行采集、測量、存儲、傳輸、處理和控制的手段與設備，包含測量技術、控制技術和實現(xiàn)這些技術的儀器儀表及系統(tǒng)。測控技術與儀器專業(yè)屬于工程技術專業(yè)，是建立在精密機械、電子技術、光學、自動控制和計算機技術的基礎上，以工為主、多學科綜合的專業(yè)，它主要研究各種精密測試和控制技術的新原理、、新方法和新工藝。近年來，計算機技術在測控技術的應用研究中呈現(xiàn)出越來越重要的地位。測控技術是直接應用于生產(chǎn)生活的應用技術，它的應用涵蓋了“農(nóng)輕重、海陸空、吃穿用”等社會生活各個領域。儀器儀表技術是國民經(jīng)濟的“倍增器”，科學研究的“先行官”，軍事上的“戰(zhàn)斗力”以及法制法規(guī)中的“物化法官'。計算機化的測試與控制技術以及智能化得精密測控儀器與系統(tǒng)是現(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學技術研究、管理檢測監(jiān)控等領域的重要標志和手段，發(fā)揮著越來越重要的作用。測控技術與儀器專業(yè)的學科定位測控技術與儀器專業(yè)涉及儀器學、電子學、光學、精密機械、計算機、信息與控制技術等多項技術，這些技術涉及多個學科領域。測控技術與儀器專業(yè)屬于儀器儀表類的本科教育層次，屬于工學范疇中的儀器儀表類專業(yè)。測控技術與儀器專業(yè)的主干學科是：儀器科學與技術學科、電子信息工程學科、光學工程學科、機械工程學科、計算機科學與技術學科。測控技術專業(yè)的相關學科是：控制科學與工程學科、信息與通信工程學科。測控技術與儀器是多學科技術交叉融合的典型之一。信息論、控制論、系統(tǒng)論是測控專業(yè)的理論基礎，信息技術、控制技術、系統(tǒng)網(wǎng)絡技術是測控專業(yè)的基本技術，多學科交叉及多系統(tǒng)集成是測控專業(yè)的顯著特點。當今世界已進入信息時代，測控技術、計算機技術和通信技術并稱信息科學技術的三大支柱，而測控技術是信息技術的源頭，是信息流中的重要一環(huán)，為信息技術的發(fā)展發(fā)揮著不可替代的作用。儀器儀表是多學科交叉的綜合性、邊緣性學科，以信息的獲取為主要任務，并綜合有信息的傳輸、處理和控制等基礎知識及應用，“儀器儀表是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，是信息工業(yè)的源頭?！睖y控技術與儀器專業(yè)的應用測控技術是一門應用性技術，廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、航海、航空、軍事、電力和民用生活各個領域。隨著生產(chǎn)技術的發(fā)展需要，測控技術從最初的控制單個及其、設備，到控制整個過程，乃至系統(tǒng)，特別是在當今現(xiàn)代科技領域的尖端技術中，測控技術起著至關重要的作用。冶金工業(yè)中，測控技術的應用有：煉鐵過程的熱風爐控制、裝料控制與高爐控制，軋鋼過程的壓力控制、軋機速度控制、卷曲控制等及其中使用的多種檢測儀表等。電力工業(yè)中，測控技術的應用有鍋爐的燃燒控制系統(tǒng)、汽輪機的自動監(jiān)控、自動保護、自動調(diào)節(jié)與自動程序控制系統(tǒng)與發(fā)動機的電力輸入輸出控制系統(tǒng)等。煤炭工業(yè)中，測控技術的應用有：采煤過程的煤層氣測井儀器、礦井空氣成分檢測儀器、礦井瓦斯檢測儀、井下安全保障監(jiān)控系統(tǒng)等，煤精煉過程的熄焦過程控制、煤氣回收控制、精煉過程控制、生產(chǎn)機械傳動控制等。石油工業(yè)中，測控技術的應用有：采油過程的磁性定位儀、含水儀、壓力計等支撐測井技術的各種測量儀表，煉油過程的供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、供蒸汽系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、儲運系統(tǒng)和三廢處理系統(tǒng)與其連續(xù)生產(chǎn)過程中大量參數(shù)的檢測儀表等?；瘜W工業(yè)中，測控技術的應用有：溫度測量、流量測量、液位測量、濃度、酸度、濕度、密度、濁度、熱值及各種混合氣體組分等參數(shù)測量需要的測量儀表與按照預定規(guī)律控制被控參數(shù)的控制儀表等。機械工業(yè)中，測控技術的應用有：精密數(shù)字控制機床、自動生產(chǎn)線、工業(yè)機器人等。航空航天工業(yè)中，測控技術的應用有：飛行器的飛行高度、飛行速度、飛行狀態(tài)與方向、加速度、過載以及發(fā)動機狀態(tài)等參數(shù)的測量，航天技術的航天運載器技術、航天器技術、航天測控技術等。軍事裝備中，測控技術的應用有：精確制導武器、智能型彈藥、軍隊自動化指揮系統(tǒng)（C4IRS系統(tǒng)）、外層