測(cè)控和技術(shù)與儀器

測(cè)控和技術(shù)與儀器專業(yè)概論姓名：丁凱倫班級(jí)：測(cè)控15-1學(xué)號(hào)：201502051037我是剛剛接觸這個(gè)專業(yè)，有很多不懂的地方，我去了圖書館查閱了有關(guān)的專業(yè)知識(shí)，以下就是我對(duì)測(cè)控技術(shù)與儀器這個(gè)專業(yè)的了解。一.測(cè)控技術(shù)與儀器的發(fā)展歷史1.測(cè)控技術(shù)的早期實(shí)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(duì)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(yīng)工具，并產(chǎn)生了相應(yīng)的科學(xué)研究和科學(xué)技術(shù)。但受知識(shí)積累和工藝條件所限，在很長(zhǎng)的歷史時(shí)期內(nèi)大多屬于定向、計(jì)時(shí)或度量衡用的簡(jiǎn)單儀器。 早期的測(cè)量?jī)x器有：計(jì)時(shí)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(cè)量?jī)x器一一地動(dòng)儀等等。1.4.2測(cè)控技術(shù)的形成與發(fā)展科學(xué)技術(shù)發(fā)展史實(shí)人類認(rèn)識(shí)自然、改造自然的歷史、也是人類文明史的重要組成部分?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展首先取決于測(cè)量技術(shù)的發(fā)展。近代自然科學(xué)是從真正意義上的測(cè)量開(kāi)始的。許多杰出的科學(xué)家夢(mèng)都是科學(xué)儀器的發(fā)明家和測(cè)量方法的創(chuàng)立者。測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步直接帶動(dòng)著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。?第一次科技革命時(shí)期17?18世紀(jì)，測(cè)控技術(shù)初見(jiàn)端倪，歐洲的一些物理學(xué)家開(kāi)始利用電流與磁場(chǎng)作用力制成簡(jiǎn)單的檢流計(jì)，利用光學(xué)透鏡制成望遠(yuǎn)鏡，從而奠定了電學(xué)和光學(xué)儀器的基礎(chǔ)。18世紀(jì)60年代，第一次科技革命開(kāi)始于英國(guó)，直到19世紀(jì)，第一次科技革命擴(kuò)展到歐美、日本，其間，一些簡(jiǎn)單的測(cè)量器具，如測(cè)量長(zhǎng)度、溫度、壓力等的器具已經(jīng)用于生活當(dāng)中，創(chuàng)造了巨大的生產(chǎn)力。?第二次科技革命時(shí)期19世紀(jì)初電磁領(lǐng)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(cè)量電流的儀表，才使電磁學(xué)迅速走上正軌，獲得了一個(gè)又一個(gè)長(zhǎng)大的發(fā)現(xiàn)。電磁學(xué)領(lǐng)域的許多發(fā)明，如電報(bào)、電話、發(fā)電機(jī)等，促進(jìn)了電氣時(shí)代的到來(lái)。同時(shí)，其他各種用于測(cè)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(cè)量的精密一等經(jīng)緯儀等。?第三次科技革命時(shí)期二戰(zhàn)后，各國(guó)對(duì)高科技的迫切需要，推動(dòng)了生產(chǎn)技術(shù)有一般的機(jī)械化帶電氣化、自動(dòng)化轉(zhuǎn)變，科學(xué)理論研究取得一系列重大突破。在此期間，以機(jī)電產(chǎn)品為典型代表的制造業(yè)開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的特點(diǎn)是循環(huán)作業(yè)和流水作業(yè)，要讓這些自動(dòng)起來(lái)，就要求加工生產(chǎn)的滅個(gè)階段自動(dòng)檢測(cè)工件的位置、尺寸、形狀、姿態(tài)或性能等。為此，需要大量的測(cè)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(cè)控儀表。自動(dòng)化儀表開(kāi)始標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，按需構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)。同時(shí)，此期間還誕生了數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人技術(shù)，測(cè)控技術(shù)與儀器在其中都有重要的應(yīng)用。?隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，儀器儀表從只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)量、觀察開(kāi)始，已成為測(cè)量、控制和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化必不可少的技術(shù)工具。為了滿足各方面的需求，儀器儀表已從傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展到了生物醫(yī)學(xué)、生態(tài)環(huán)境、生物工程等非傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域。21世紀(jì)以來(lái)，一大批當(dāng)代最新的技術(shù)成果，如納米級(jí)的精密機(jī)械研究成果、分子層次的現(xiàn)代化學(xué)研究成果、基因?qū)哟蔚纳飳W(xué)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(luò)技術(shù)推廣應(yīng)用成果等相繼問(wèn)世，是儀器儀表領(lǐng)域發(fā)生了根本性的變革，促進(jìn)了高科技化、智能花的新型儀器儀表時(shí)代的來(lái)臨。2.測(cè)量技術(shù)人類對(duì)自然界的一切認(rèn)識(shí)與改造離不開(kāi)對(duì)自然界信息的獲取，因此獲取信息的活動(dòng)是人類最基本的活動(dòng)之一，測(cè)量就是獲取信息的一種活動(dòng)。2.1測(cè)量的基本概念2.1.1測(cè)量的定義測(cè)量時(shí)人們對(duì)客觀事物取得數(shù)量概念的一種認(rèn)識(shí)過(guò)程，是借助專門的技術(shù)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(rèn)識(shí)過(guò)程。也就是說(shuō)，測(cè)量時(shí)將被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量（單位）進(jìn)行比較，從而確定被測(cè)量對(duì)標(biāo)準(zhǔn)量的倍數(shù)，并用數(shù)字表達(dá)這一結(jié)果。實(shí)現(xiàn)測(cè)量的工具一般稱為測(cè)量?jī)x器、儀表、計(jì)或器，一般體積大、功能多、精度高的稱為儀器。1）.檢測(cè)傳統(tǒng)的測(cè)量是被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量值的直接比對(duì)（如對(duì)長(zhǎng)度等的直接測(cè)量）。隨著測(cè)量領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，測(cè)量方法也逐漸復(fù)雜多樣。不只是簡(jiǎn)單的比對(duì)就能得到結(jié)果，也不是直接讀數(shù)就可以表達(dá)出結(jié)果，需要測(cè)量信號(hào)的輸出。這樣，測(cè)量過(guò)程就需要經(jīng)過(guò)多次轉(zhuǎn)換處理，將信號(hào)變成易于顯示和傳輸?shù)奈锢砹浚ㄈ纾瑢?duì)溫度的測(cè)量，需要將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成易于讀出的長(zhǎng)度信號(hào)等）。有時(shí)，我們還要對(duì)輸出結(jié)果進(jìn)行分析、判斷（如進(jìn)行血壓的定性測(cè)量）。因此，檢測(cè)是將測(cè)量信號(hào)經(jīng)過(guò)多次轉(zhuǎn)換、處理，最后變成易于顯示和傳輸?shù)奈锢砹窟M(jìn)行顯示和輸出。一般的電子、光電、機(jī)電測(cè)量?jī)x器都可稱為檢測(cè)儀器。2）.測(cè)試測(cè)試通常被認(rèn)為是具有實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的測(cè)量，是測(cè)量與實(shí)驗(yàn)的綜合，屬于信息科學(xué)的范疇。測(cè)量是為了確定被測(cè)信號(hào)的量值而進(jìn)行的操作過(guò)程，實(shí)驗(yàn)是對(duì)未知事物探索性的檢驗(yàn)過(guò)程。測(cè)試可以說(shuō)是更加復(fù)雜的測(cè)量，需要外加激勵(lì)信號(hào)，把未知的被測(cè)參數(shù)轉(zhuǎn)化為可以觀察的信號(hào)，并獲取有用的信息。測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的專業(yè)定位測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)，是一門研究信息的獲取和處理，以及對(duì)相關(guān)要素進(jìn)行控制的理論與技術(shù)?！皽y(cè)控技術(shù)與儀器”是指對(duì)信息進(jìn)行采集、測(cè)量、存儲(chǔ)、傳輸、處理和控制的手段與設(shè)備，包含測(cè)量技術(shù)、控制技術(shù)和實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)的儀器儀表及系統(tǒng)。測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)屬于工程技術(shù)專業(yè)，是建立在精密機(jī)械、電子技術(shù)、光學(xué)、自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，以工為主、多學(xué)科綜合的專業(yè)，它主要研究各種精密測(cè)試和控制技術(shù)的新原理、、新方法和新工藝。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)在測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用研究中呈現(xiàn)出越來(lái)越重要的地位。測(cè)控技術(shù)是直接應(yīng)用于生產(chǎn)生活的應(yīng)用技術(shù)，它的應(yīng)用涵蓋了“農(nóng)輕重、海陸空、吃穿用”等社會(huì)生活各個(gè)領(lǐng)域。儀器儀表技術(shù)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的“倍增器”，科學(xué)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(jì)算機(jī)化的測(cè)試與控制技術(shù)以及智能化得精密測(cè)控儀器與系統(tǒng)是現(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)研究、管理檢測(cè)監(jiān)控等領(lǐng)域的重要標(biāo)志和手段，發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的學(xué)科定位測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)涉及儀器學(xué)、電子學(xué)、光學(xué)、精密機(jī)械、計(jì)算機(jī)、信息與控制技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)，這些技術(shù)涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)屬于儀器儀表類的本科教育層次，屬于工學(xué)范疇中的儀器儀表類專業(yè)。測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的主干學(xué)科是：儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科、電子信息工程學(xué)科、光學(xué)工程學(xué)科、機(jī)械工程學(xué)科、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科。測(cè)控技術(shù)專業(yè)的相關(guān)學(xué)科是：控制科學(xué)與工程學(xué)科、信息與通信工程學(xué)科。測(cè)控技術(shù)與儀器是多學(xué)科技術(shù)交叉融合的典型之一。信息論、控制論、系統(tǒng)論是測(cè)控專業(yè)的理論基礎(chǔ)，信息技術(shù)、控制技術(shù)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是測(cè)控專業(yè)的基本技術(shù)，多學(xué)科交叉及多系統(tǒng)集成是測(cè)控專業(yè)的顯著特點(diǎn)。當(dāng)今世界已進(jìn)入信息時(shí)代，測(cè)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)并稱信息科學(xué)技術(shù)的三大支柱，而測(cè)控技術(shù)是信息技術(shù)的源頭，是信息流中的重要一環(huán)，為信息技術(shù)的發(fā)展發(fā)揮著不可替代的作用。儀器儀表是多學(xué)科交叉的綜合性、邊緣性學(xué)科，以信息的獲取為主要任務(wù)，并綜合有信息的傳輸、處理和控制等基礎(chǔ)知識(shí)及應(yīng)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(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的應(yīng)用測(cè)控技術(shù)是一門應(yīng)用性技術(shù)，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(gè)領(lǐng)域。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展需要，測(cè)控技術(shù)從最初的控制單個(gè)及其、設(shè)備，到控制整個(gè)過(guò)程，乃至系統(tǒng)，特別是在當(dāng)今現(xiàn)代科技領(lǐng)域的尖端技術(shù)中，測(cè)控技術(shù)起著至關(guān)重要的作用。冶金工業(yè)中，測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用有：煉鐵過(guò)程的熱風(fēng)爐控制、裝料控制與高爐控制，軋鋼過(guò)程的壓力控制、軋機(jī)速度控制、卷曲控制等及其中使用的多種檢測(cè)儀表等。電力工業(yè)中，測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用有鍋爐的燃燒控制系統(tǒng)、汽輪機(jī)的自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)調(diào)節(jié)與自動(dòng)程序控制系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)的電力輸入輸出控制系統(tǒng)等。煤炭工業(yè)中，測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用有：采煤過(guò)程的煤層氣測(cè)井儀器、礦井空氣成分檢測(cè)儀器、礦井瓦斯檢測(cè)儀、井下安全保障監(jiān)控系統(tǒng)等，煤精煉過(guò)程的熄焦過(guò)程控制、煤氣回收控制、精煉過(guò)程控制、生產(chǎn)機(jī)械傳動(dòng)控制等。石油工業(yè)中，測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用有：采油過(guò)程的磁性定位儀、含水儀、壓力計(jì)等支撐測(cè)井技術(shù)的各種測(cè)量?jī)x表，煉油過(guò)程的供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、供蒸汽系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)和三廢處理系統(tǒng)與其連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中大量參數(shù)的檢測(cè)儀表等?；瘜W(xué)工業(yè)中，測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用有：溫度測(cè)量、流量測(cè)量、液位測(cè)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(cè)量需要的測(cè)量?jī)x表與按照預(yù)定規(guī)律控制被控參數(shù)的控制儀表等。機(jī)械工業(yè)中，測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用有：精密數(shù)字控制機(jī)床、自動(dòng)生產(chǎn)線、工業(yè)機(jī)器人等。航空航天工業(yè)中，測(cè)控技術(shù)的應(yīng)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(guò)載以及發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)等參數(shù)的測(cè)量，航天技術(shù)的航天運(yùn)載器技術(shù)、航天器技術(shù)、航天測(cè)控技術(shù)等。軍事裝備中，測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用有：精確制導(dǎo)武器、智能型彈藥、軍隊(duì)自動(dòng)化指揮系統(tǒng)（C4IRS系統(tǒng)）、外層