第一篇：測控技術(shù)與儀器專業(yè)概論

測控技術(shù)與儀器專業(yè)

摘要：簡述儀器儀表與高新技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的關(guān)系；簡述MEMS技術(shù)與微型力學(xué)傳感器；展望智能傳感器與網(wǎng)絡(luò)智能哈的應(yīng)用；闡述計量科學(xué)與本專業(yè)的聯(lián)系

關(guān)鍵詞：儀器，高新技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)；MEMS技術(shù)，微型力學(xué)傳感器；智能傳感器，網(wǎng)絡(luò)智能化；計量科學(xué)，量子單位制。

1.儀器與高新技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的聯(lián)系

儀器是認(rèn)識物質(zhì)世界的工具，它的主要作用在于測量和控制兩方面。測量是為了確定量值，而控制是指在精準(zhǔn)測量的基礎(chǔ)上跟蹤對象，傳送信息，反饋狀態(tài)并由此控制對象的動作。

著名科學(xué)家錢學(xué)森曾指出，“發(fā)展高新技術(shù)信息技術(shù)是關(guān)鍵，信息技術(shù)包括測量技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)。而測量技術(shù)是關(guān)鍵和基礎(chǔ)?！笨茖W(xué)是從測量開始的，而測控技術(shù)與儀器專業(yè)所代表的儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科，在經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展中的作用是不可估量的。儀器儀表是工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”，科學(xué)研究的“先行官”，軍事作戰(zhàn)的“戰(zhàn)斗力”，社會生活的“物化官”，這些無一不體現(xiàn)儀器儀表的在各個領(lǐng)域中的地位。

儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科最顯著的技術(shù)特征就是“精確”。所謂精確，即信息屬性完整、量值準(zhǔn)確。儀器技術(shù)主要研究信息轉(zhuǎn)換、處理、控制、傳輸、儲存、顯示與應(yīng)用等技術(shù)，并達(dá)到最終獲取信息的目的。所以儀器科學(xué)是多學(xué)科理論為基礎(chǔ)，多學(xué)科交叉的一門邊緣科學(xué)。

所以，儀器科學(xué)對各種高新技術(shù)都相當(dāng)敏感，并且集各種高新技術(shù)于一身的應(yīng)用型技術(shù)。早期儀器多為機(jī)械機(jī)構(gòu)，而后又逐漸引入光學(xué)技術(shù)，形成光、機(jī)一體結(jié)構(gòu)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子技術(shù)也逐漸成為儀器科學(xué)中的重要部分，于是儀器設(shè)計中又不斷引進(jìn)先進(jìn)的光學(xué)、激光技術(shù)，使得儀器向光、機(jī)、電結(jié)合的方向發(fā)展。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，儀器儀表更加智能化，同時尖端現(xiàn)代儀器還結(jié)合了生物技術(shù)、材料科學(xué)等。儀器也不再是單純的采集數(shù)據(jù)的工具，它同時兼?zhèn)湫盘杺鬏?、信號處理以及控制。隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)、納米技術(shù)的發(fā)展，測量控制與儀器技術(shù)有虛擬化、遠(yuǎn)程化和微型化的發(fā)展趨勢。各種高新技術(shù)為儀器技術(shù)提供了新原理、新材料、新工藝，使儀器技術(shù)學(xué)科交叉性與邊緣學(xué)科屬性的特點越來愈鮮明。

為什么把儀器科學(xué)與技術(shù)定位成信息技術(shù)，而且是信息技術(shù)中的源頭技術(shù)呢？信息獲取是靠一起來實現(xiàn)的。一條完整的信息鏈的構(gòu)成是“信息獲取——信息處理——信息傳輸”，如果不能獲取準(zhǔn)確的信息，那么信息的各種處理如存儲、傳輸?shù)榷际チ艘饬x。因此，信息的準(zhǔn)確獲取是信息技術(shù)的基礎(chǔ)。而儀器正起到了不可或缺的信息源的作用。

儀器儀表發(fā)展的核心在于提高測量控制的技術(shù)指標(biāo)和功能。具體而言，包括：（1）技術(shù)指標(biāo)不斷提高（檢測范圍，測量精度，測量速度，環(huán)境適應(yīng)度等）；（2）測量單元的微型化、智能化；（3）測控范圍的立體化、全球化，測量控制的系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化；（4）便攜式、手持式以及適應(yīng)各種不同的特殊需要的儀表的大量發(fā)展。

在以信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)思想來指導(dǎo)儀器儀表的設(shè)計與應(yīng)用的情況下，傳統(tǒng)儀器的結(jié)構(gòu)在不斷演

變并產(chǎn)生了新的突破。現(xiàn)在，儀器儀表本身的硬件和軟件的界限已經(jīng)模糊化了，儀器儀表設(shè)計的主要基礎(chǔ)是它的軟件，而不是傳統(tǒng)儀器儀表的硬件，這就是所謂的“虛擬儀表”?？梢哉f，這是一起領(lǐng)域內(nèi)的一次革命！實際上，它是一種基于計算機(jī)的數(shù)字化測量測試的儀器，利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應(yīng)用。而其最大的特點，就是用戶能根據(jù)自己的應(yīng)用需求，設(shè)計自己的儀器系統(tǒng)。另外，虛擬儀器能夠與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合，將虛擬儀器實時測量的數(shù)據(jù)上傳。

當(dāng)然，虛擬儀器本身不完全脫離硬件。如采集的本身是以硬件作為基礎(chǔ)。虛擬儀器只是更為強(qiáng)調(diào)于計算機(jī)的融合度。而且相比傳統(tǒng)儀器，虛擬儀器在測量速度、測量精度上也有一定差距。

2.MEMS技術(shù)

那么，是什么直接決定了獲取信息的質(zhì)量，關(guān)系到整個測試系統(tǒng)精度？答案是傳感器。傳感器作為現(xiàn)代測試系統(tǒng)中的首要環(huán)節(jié)而占有重要地位；而在基礎(chǔ)科學(xué)研究中，傳感器具有突出地位，許多重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)往往都源于一種新的傳感測試手段的發(fā)明。在某些極端技術(shù)領(lǐng)域，如超高溫、超低溫、超強(qiáng)磁場、超弱磁場等，要獲取大量的感官無法獲取的信息，沒有相應(yīng)的傳感器是不可能的。軍事領(lǐng)域中，傳感器是決定武器的性能和實戰(zhàn)能力的重要因素，如洲際導(dǎo)彈慣性制導(dǎo)用的加速計傳感器，其精度可達(dá)萬分之一，保證了高精度命中能力。

MEMS技術(shù)即微電子機(jī)械，又稱微機(jī)電系統(tǒng)。它是在微電子技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，但又區(qū)別于微電子技術(shù)。在21世紀(jì)，MEMS技術(shù)將對人類社會產(chǎn)生革命性的影響，是關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國家安全保障的戰(zhàn)略高科技。MEMS時美國建立在半導(dǎo)體技術(shù)基礎(chǔ)上的稱謂，而更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)概念的歐洲稱之為為系統(tǒng)，在精密機(jī)械加工方面有傳統(tǒng)優(yōu)勢的日本則稱之為微機(jī)械。

MEMS是一種典型的多學(xué)科交叉的前沿性的高科技研究領(lǐng)域，它設(shè)計自然科學(xué)和工程技術(shù)的方方面面，如電子工程、機(jī)械工程、生物工程、物理科學(xué)、化學(xué)科學(xué)和材料科學(xué)等，可廣泛地應(yīng)用于航空、航天、軍事、光通信、無線通信和生物醫(yī)學(xué)等人類生產(chǎn)生活的諸多方面，被認(rèn)為是面向21世紀(jì)的新興技術(shù)乃至主導(dǎo)技術(shù)之一。

MEMS測試技術(shù)主要包括幾何量、機(jī)械量、材料特性、力學(xué)特性、熱學(xué)特性、電學(xué)特性、光學(xué)特性及聲學(xué)特性等參數(shù)的測試。以上參數(shù)的測試又可分別歸屬到兩大類，即通用特性測試技術(shù)和專用特性測試技術(shù)。MEMS通用特性測試技術(shù)主要指與微結(jié)構(gòu)相關(guān)的測試，主要包括幾何量（如幾何尺寸及三維形貌）、機(jī)械量（如運動位移、運動速度和諧振頻率）、材料特性（如硬度）及力學(xué)特性、溫度場分布等方面的測試。MEMS專用特性測試技術(shù)根據(jù)MEMS力學(xué)傳感器、光MEMS、射頻MEMS等不同功能MEMS器件的要求，重點是力學(xué)特性、電學(xué)特性、光學(xué)特性及聲學(xué)特性等綜合參數(shù)的測試。

在前沿傳感技術(shù)中，微電子機(jī)械系統(tǒng)對精密測試技術(shù)提出了新的要求，MEMS測試技術(shù)已經(jīng)成為MEMS設(shè)計、仿真、制造以及質(zhì)量控制和評價的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。MEMS具有結(jié)構(gòu)尺寸小和集成度高等特點，研制精度高、簡單便捷和成本低的精密測試手段已經(jīng)成為MEMS發(fā)展的迫切需要。

面向微結(jié)構(gòu)的MEMS通用特性測試技術(shù)按照實現(xiàn)方式可分為接觸式和非接觸式，按照測試原理又可分為光學(xué)測試非光學(xué)測試。由于MEMS具有結(jié)構(gòu)尺寸小、集成度高和運動頻率高等特點，而非光學(xué)測試方法一般都要求在被測結(jié)構(gòu)上附加相應(yīng)的傳感元件，這會影響微結(jié)構(gòu)的完整性和機(jī)械特性，將導(dǎo)致不可預(yù)計的測量誤差。而光學(xué)測試技術(shù)具有非接觸、快速、高靈敏度、高精度和抗干擾能力強(qiáng)的有點，可實現(xiàn)大視場的測量，能夠很好地滿足MEMS測試的要求，因此光學(xué)測試技術(shù)在MEMS測試中處于主導(dǎo)地位。

對MEMS的機(jī)械運動參數(shù)（如位移、速度、振幅和頻率等）進(jìn)行精確的測試已經(jīng)成為MEMS發(fā)展的迫切需求。目前采用的微機(jī)械量測試方法主要有電測法和光測法等。為機(jī)械的特征尺寸一般為毫米級乃至亞微米量級，遠(yuǎn)小于宏觀機(jī)械，故微機(jī)械的動態(tài)特性很容易被測試過程所干擾。由于光學(xué)測試方法屬于非接觸測量，同時又具有分辨率好和精度高等特點，目前已經(jīng)成為微機(jī)械量測試領(lǐng)域的研究熱點。

3.簡單介紹MEMS技術(shù)最早取得成功的領(lǐng)域——微型力學(xué)傳感器

微型力學(xué)傳感器是MEMS技術(shù)最早取得成功的領(lǐng)域。硅有良好的力學(xué)性能和力學(xué)傳感特性，而且便于加工，是目前微型力學(xué)傳感器的主要構(gòu)成材料。微型力學(xué)傳感器根據(jù)被測量，又可細(xì)分為壓力傳感器、應(yīng)力傳感器、力矩傳感器、流量傳感器和慣性（角速度和加速度）傳感器等幾類。以下簡單介紹下微型壓力傳感器以及微型慣性傳感器。

壓阻式壓力傳感器。目前大多數(shù)商品化的壓力傳感器均有采用。

電容式壓力傳感器。它是根據(jù)電容器兩塊電極板之間距離的變化導(dǎo)致的電容值的變化來測量壓力變化。

諧振式壓力傳感器。它是通過檢測微機(jī)械諧振梁諧振頻率的變化來實現(xiàn)壓力的測量。

而至于未來的發(fā)展趨勢，微型壓力傳感器在生物醫(yī)療中的應(yīng)用是當(dāng)前該領(lǐng)域的熱點，其主要用于人體血管及腦內(nèi)壓力的監(jiān)控，脈血壓以及尿道、膀胱、子宮等內(nèi)壓力的測量，心室壓力波形的檢查研究和腸胃壓力的短期監(jiān)控等等[3]。

微型慣性傳感器，包括微加速度計和微陀螺，是利用物體的慣性性質(zhì)來測量物體運動情況的一類傳感器。這類傳感器在進(jìn)行輪船、飛機(jī)、航天器和武器的導(dǎo)航、制導(dǎo)、姿態(tài)控制和慣性測量上應(yīng)用性很強(qiáng)。與衛(wèi)星導(dǎo)航不同，慣性傳感器導(dǎo)航不受外界條件的影響，完全通過記錄自身運動情況來完成定位，而衛(wèi)星導(dǎo)航又常常受到地理環(huán)境或人為因素的破壞、干擾導(dǎo)致不能正常運行。只要確定初始的位置、速度、姿態(tài)，理論上就可以記錄當(dāng)前的運動狀態(tài)以及位置。但實際上，能夠滿足慣性級性能要求的微機(jī)械慣性傳感器還很不成熟。除了在器件的結(jié)構(gòu)、材料等方面繼續(xù)努力以外，對于測試電路和封裝技術(shù)等主要制約因素的深入研究也很有必要。

4.智能傳感器與網(wǎng)絡(luò)智能化

把敏感技術(shù)和信息處理技術(shù)結(jié)合起來，就是所謂智能傳感器。智能傳感器的概念最初是NASA在開發(fā)宇宙飛船的過程中形成的。宇宙飛船在太空飛行時，要安裝大量的傳感器進(jìn)行科學(xué)實驗，而處理如此多的有傳感器所獲取的信息，需要一臺大型的計算機(jī)，二者在飛船上

是無法做到的，于是提出了分散處理的設(shè)想，從而產(chǎn)生出智能傳感器。微處理器的出現(xiàn)使得智能傳感器的設(shè)想得以實現(xiàn)。一般來說，智能傳感器具有如下幾個特點：1.能夠進(jìn)行自動補(bǔ)償 2.具有自檢、自診斷和自校準(zhǔn)功能 3.具有復(fù)合敏感功能 4.具有判斷、決策能力 5.具有數(shù)據(jù)存儲、記憶與信息處理功能 6.具有雙向通信和標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字輸出的功能。如此，不僅有多項功能來保證高精度，而且傳感器不再只是個數(shù)據(jù)源，更扮演了整個信息鏈中其他環(huán)節(jié)的部分角色，優(yōu)化了效率。

智能傳感器是傳感器今后一個重要的發(fā)展方向。隨著硅微細(xì)加工技術(shù)的發(fā)展，新一代智能傳感器功能將會更加豐富，體積更加微型化；它將利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能、信息處理技術(shù)等，使傳感器具有更高級的智能化水平。

早在上世紀(jì)80年代，人們就開始探索將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到智能傳感器上。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使智能傳感器具有更多的潛能，對于傳感器應(yīng)用而言，提高其測量精度，特別是在不清楚傳感器的數(shù)學(xué)模型或其傳遞函數(shù)的情況下，就更具有重要意義。目前，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要用于智能傳感器的多傳感器融合、數(shù)據(jù)處理、目標(biāo)識別和故障診斷等方面。

網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器是目前國內(nèi)外競相研究的傳感器前沿技術(shù)之一。網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器融合了通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)，其實質(zhì)是在智能傳感器的基礎(chǔ)上實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和信息化，是傳感器具備自檢、自校、自診斷和網(wǎng)絡(luò)通信功能，從而實現(xiàn)信息的采集、傳輸和處理。網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器是以嵌入式微處理器為核心，集成了傳感單元、信號處理單元和網(wǎng)絡(luò)接口單元的新一代傳感器。

應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)接口技術(shù)是傳感器能方便地接入網(wǎng)絡(luò)，為系統(tǒng)的擴(kuò)充和維護(hù)提供了極大的方便。網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器時傳感器由單一功能、單一檢測向多功能和多點檢測發(fā)展，從孤立元件向系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，從就地測量向遠(yuǎn)距離實時在線檢測發(fā)展成為了可能。

而網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器的關(guān)鍵技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)接口。網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器必須符合某種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，是測控數(shù)據(jù)能直接入網(wǎng)。隨著電子和信息技術(shù)的高速發(fā)展，通過軟件或硬件方式將通信協(xié)議嵌入到智能化傳感器已經(jīng)成為可能。

5.計量科學(xué)與本專業(yè)的聯(lián)系

計量科學(xué)與制造自動化與測控技術(shù)專業(yè)緊密相關(guān)，更是自然科學(xué)的基礎(chǔ)和前沿。計量是保證儀器儀表質(zhì)量，研究測試方法和規(guī)范國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展各領(lǐng)域量的度量，是直接體現(xiàn)測量控制與儀器儀表作用的科學(xué)。

毫無例外，每一項科技發(fā)明、每一項技術(shù)創(chuàng)新從論證、實驗、鑒定乃至推廣，驗證其科學(xué)與成功的每一環(huán)節(jié)都必然需要計量測試數(shù)據(jù)，是自然科學(xué)的發(fā)展中不可缺少的手段。例如，美籍華人吳健雄博士就是通過精密測量，用實驗方法在美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院的實驗室里驗證了世界著名物理學(xué)家諾貝爾獎獲得者李政道和楊振寧所提出的弱相互作用下的宇稱不守恒理論。

而在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)的一大根本。沒有精確的計量儀器和測量方法，就難以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和效益。原材料、元器件進(jìn)場的監(jiān)測和分析，生產(chǎn)加工的質(zhì)量監(jiān)控，到成品的檢驗，以及物料和能源的消耗情況都需要計量提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。所以質(zhì)量的管理與

效益的提高，必須建立在計量科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上。

我們可以從幾個側(cè)面大致了解當(dāng)今計量測試技術(shù)的發(fā)展情況。

激光銫原子噴泉鐘350萬年不差一秒。銫原子時間頻率基準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)的原子秒，其準(zhǔn)確度比其他計量單位提高了10^6倍。這樣的準(zhǔn)確度并非沒有意義。相反，比如像導(dǎo)彈上面安裝了精密傳感裝置，以接受裝有GPS的衛(wèi)星發(fā)來的信號，但要使導(dǎo)彈命中率高，關(guān)鍵有精確的計時裝置。億分之一秒的誤差就可能導(dǎo)致導(dǎo)彈3米的誤差！

又如中國計量科學(xué)研究院在03年建成了量子化霍爾電阻標(biāo)準(zhǔn)裝置，并使我國的量子化霍爾電阻標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確度比國外最好的同類裝置高出近10倍，誤差僅為百億分之一。這一重大成果，不僅突破了國外技術(shù)封鎖，還為課題提供了核心器件，并具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)。

當(dāng)代計量學(xué)正處于經(jīng)典物理學(xué)與量子物理學(xué)的交界處。21世紀(jì)的計量學(xué)是利用原子與原子間的物理特性及其新型量子效應(yīng)和基本物理常數(shù)，建立的新型量子單位制。

例如，利用量子躍遷現(xiàn)象來復(fù)現(xiàn)計量單位，就可以從原理上消除各種宏觀參數(shù)不穩(wěn)定產(chǎn)生的影響，所復(fù)現(xiàn)的計量單位不再會發(fā)生緩慢飄移，計量基準(zhǔn)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度可以達(dá)到空前的高度。更重要的是，量子躍遷現(xiàn)象可以在任何時間、任何地點用原理相同的裝置重復(fù)產(chǎn)生，不像實物基準(zhǔn)是特定的物體，一旦由于事故而損毀，就不可能再準(zhǔn)確復(fù)制。如第一個使用量子計量基準(zhǔn)的長度單位，其原理是利用86Kr原子在兩個特定能級之間發(fā)生量子躍遷時所發(fā)射的光波波長作為長度基準(zhǔn)，準(zhǔn)確度達(dá)到10^（-9）量級。又如秒的新定義為“銫-133原子基態(tài)的兩個超精細(xì)能級之間月前所對應(yīng)的輻射的9192631770個周期的持續(xù)時間”

小結(jié)：制造自動化與測控技術(shù)是一門應(yīng)用性較強(qiáng)的學(xué)科。它與時俱進(jìn)，同許多最新高新技術(shù)都有密切聯(lián)系；并且其學(xué)科交叉性很強(qiáng)。測量是自然科學(xué)的基礎(chǔ)，所以要想適應(yīng)科技發(fā)展的需要，有所突破，必須對多個領(lǐng)域均有所涉獵。并且，一定要樹立“儀器科學(xué)技術(shù)是信息技術(shù)”的觀念，因為只有這樣的儀器儀表科學(xué)技術(shù)才是高度發(fā)展、順應(yīng)時代的。

第二篇：測控技術(shù)與儀器專業(yè)——專業(yè)概論

專業(yè)概論課程論文

其實，選擇測控技術(shù)與儀器這個專業(yè)時，我對它一無所知，我本來選擇的是建筑設(shè)計，可是在陰差陽錯之中我“被選擇”了這個專業(yè)。周圍的同學(xué)對此也是一知半解。想來，學(xué)院開設(shè)這個課程，著實是用心良苦，希望我們在學(xué)習(xí)專業(yè)課程之前，先對自己的專業(yè)有個概括的了解。

專業(yè)的具體現(xiàn)狀： 根據(jù)相關(guān)資料了解到，測控技術(shù)與儀器專業(yè)是一門研究信息的獲取和處理，以及對相關(guān)要素進(jìn)行控制的理論與技術(shù)；是電子、光學(xué)、精密機(jī)械、計算機(jī)、信息與控制技術(shù)多學(xué)科互相滲透而形成的一門高新技術(shù)密集型綜合學(xué)科。

測控技術(shù)與儀器的操作過程是將自動化系統(tǒng)上的信號加以采集、整理、處理、而后進(jìn)行顯示或者發(fā)出控制信號的過程。目前由計算機(jī)和工作站作為結(jié)點的網(wǎng)絡(luò)也就相當(dāng)于現(xiàn)代儀器的網(wǎng)絡(luò)，因此計算機(jī)已成為現(xiàn)代測控系統(tǒng)的中堅。

以下幾點是測控技術(shù)與儀器專業(yè)的技術(shù)研究狀況(1)以自然基準(zhǔn)溯源和傳遞，同時在不同量程實現(xiàn)國際比對。

(2)高精度。目前半導(dǎo)體工藝的典型線寬為0.25μm，并正向0.18μm過渡，如果定

位要求占線寬的1/3，那么就要求10nm量級的精度，而且晶片尺寸還在增大，達(dá)到300mm。這就意味著測量定位系統(tǒng)的精度要優(yōu)于3×10的-8次方，相應(yīng)的激光穩(wěn)頻精度應(yīng)該是10的-9次方數(shù)量級。

(3)高速度。目前加工機(jī)械的速度已經(jīng)提高到1m/sec以上。

(4)高靈敏，高分辨，小型化。如將光譜儀集成到一塊電路板上。

(5)標(biāo)準(zhǔn)化。通訊接口過去常用GPIB，RS232，目前已逐步被高性能標(biāo)準(zhǔn)的USB、IEEE1394和VXI所代替?，F(xiàn)在，技術(shù)領(lǐng)先者設(shè)法控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，參與標(biāo)準(zhǔn)制訂是儀器開發(fā)的基礎(chǔ)研究工作之一。

未來趨勢

1．發(fā)展方向與學(xué)科前沿。

(1)配合數(shù)控設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新。數(shù)控設(shè)備的主要誤差來源可分為幾何誤差和熱誤差。

對于重復(fù)出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差，可采用軟件修正；對于隨機(jī)誤差較大的情況，要采用 1

實時修正方法。對于熱誤差，一般要通過溫度測量進(jìn)行修正。中國機(jī)床行業(yè)市場萎縮同時又大量進(jìn)口國外設(shè)備的原因之一就是因為這方面的技術(shù)沒有得到推廣應(yīng)用。為此，我國需要自主開發(fā)高速多通道激光干涉儀。

(2)運行和制造過程的監(jiān)控和在線檢測技術(shù)。綜合運用圖像、頻譜、光譜、光纖以及

其它光與物質(zhì)相互作用原理的傳感器具有非接觸、高靈敏度、高柔性、應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點。在這個領(lǐng)域綜合創(chuàng)新的天地十分廣闊，如振動、粗糙度、污染物、含水量、加工尺寸及相互位置等。

(3)配合信息產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)科學(xué)的技術(shù)創(chuàng)新 為了在開放環(huán)境下求得生存空間，沒有自

主創(chuàng)新技術(shù)是沒有出路的。因此應(yīng)該根據(jù)有專利權(quán)、有技術(shù)含量、有市場等原則選擇一些項目予以支持。根據(jù)當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀，信息、生命醫(yī)學(xué)、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域需要的產(chǎn)品應(yīng)給予優(yōu)先支持。

2．優(yōu)先領(lǐng)域

(1)納米溯源技術(shù)和系統(tǒng)。

(2)介入安裝和制造的坐標(biāo)跟蹤測量系統(tǒng)。應(yīng)用范圍：航空航天行業(yè)對此已經(jīng)提出

迫切要求，這是今后坐標(biāo)測量機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。新型并行機(jī)構(gòu)機(jī)床的鑒定，飛機(jī)裝配型架的鑒定，大型設(shè)備安裝，用于生物芯片精密機(jī)器人校準(zhǔn)等。

(3)非接觸測頭以及各種掃描探針顯微鏡。目前接觸式測頭已完全被國外所壟斷，非接觸測頭還沒有發(fā)展成熟，我們有參與競爭的機(jī)遇。

(4)計算機(jī)輔助測量理論。信號處理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、兼容和集成。我國需要

根據(jù)已有基礎(chǔ)，發(fā)展特長，有利于克服重復(fù)研究。

(5)新器件，新材料。新的突破點可能出現(xiàn)在新光源、新型高頻探測器。目前干涉儀

實際上是起著混頻器的作用，適應(yīng)探測器的不足(如果探測器的響應(yīng)果真能超過光頻，干涉儀也就沒有用了)。如果探測器的性能得到顯著提高，對于通訊也是很大的突破。

(6)半導(dǎo)體激光器計量特性的研究和創(chuàng)新。半導(dǎo)體激光器用于計量需要解決很多問

題，但如果解決了諸多問題以后，半導(dǎo)體激光系統(tǒng)比氣體激光系統(tǒng)更復(fù)雜，就不會有競爭力。有些問題在物理層面上也沒有完全解決。例如半導(dǎo)體激光器如果能形成雙頻，無疑是一種十分重要的特性，如果既能掃頻又有兩個相近的頻率掃描，就會成為一種新的無導(dǎo)軌測量工具。

我校測控專業(yè)的所處的現(xiàn)狀和發(fā)展機(jī)遇

測控技術(shù)與儀器專業(yè)在廣東只有我校和廣東工業(yè)大學(xué)兩所大學(xué)開設(shè)，兩校該專業(yè)的就業(yè)歷史均甚為輝煌。周圍各省開設(shè)本專業(yè)的高校也不多，就業(yè)環(huán)境良好，但是開設(shè)本專業(yè)的學(xué)校有增多的趨勢，就業(yè)壓力增大。

從我校來看，我校測控專業(yè)的師資力量雄厚，實驗器材設(shè)備齊全，研究成果頗豐，這是個好的環(huán)境。但是我校的學(xué)生在專業(yè)素質(zhì)上相比起其他高校就有壓力了，這是個嚴(yán)峻的問題。

從整個廣東來看，社會對這個專業(yè)的需求甚大，但是要求高，要求學(xué)習(xí)能力極強(qiáng)。根據(jù)國家今年已經(jīng)開始執(zhí)行的“十二五”規(guī)劃，要求促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級研究和提高我國產(chǎn)業(yè)競爭力研究、提高自主創(chuàng)新能力的措施研究與建設(shè)人力資源強(qiáng)國的對策研究。這是個好機(jī)遇，廣東省及全國大范圍調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整必然對技術(shù)的要求提出新的要求，同時，政府在政策方面一定會對技術(shù)創(chuàng)新提供支持與幫助。

個人就業(yè)意向

根據(jù)我的家庭情況和學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，想到外省與本專業(yè)相關(guān)的企業(yè)就業(yè)學(xué)習(xí)。

給學(xué)校的建議

學(xué)校要切實落實測控專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，加強(qiáng)師資隊伍的建設(shè)，優(yōu)化培養(yǎng)方案和課程體系，目前我校測控專業(yè)的課程安排有著明顯的缺陷與不合理性，加強(qiáng)測控專業(yè)的專業(yè)實踐環(huán)節(jié)和工程訓(xùn)練，這方面我校還需要改善。

結(jié)束語

總之，既然選擇了這個專業(yè)就要堅持走下去，除了堅持努力，別無選擇。這門課程的性質(zhì)決定了它給予我們的知識是蜻蜓點水。我們要以無限的好奇去探索這門課程背后更深奧的知識，這不僅僅是一門課程，是一項可以改變?nèi)祟惖募夹g(shù)。熱切期盼廣東石油化工學(xué)院的測控專業(yè)能給我們帶來美好未來。

【參考文獻(xiàn)】

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第三篇：測控技術(shù)與儀器專業(yè)

測控技術(shù)與儀器專業(yè)

專業(yè)介紹

測控技術(shù)與儀器專業(yè)研究信息的獲取、處理、以及對相關(guān)要素進(jìn)行控制的理論與技術(shù)，涉及電子學(xué)、光學(xué)、精密機(jī)械、計算機(jī)、信息與控制技術(shù)等多學(xué)科基礎(chǔ)及高新技術(shù)。本專業(yè)培養(yǎng)經(jīng)過多學(xué)科基礎(chǔ)理論與實用技能的嚴(yán)格訓(xùn)練，具有科學(xué)創(chuàng)新意識、德智體等方面全面發(fā)展、可從事測量與控制、信息工程、計算機(jī)應(yīng)用、精密工程、微納技術(shù)等多領(lǐng)域的科學(xué)研究、產(chǎn)品設(shè)計

制造、科技開發(fā)、企業(yè)管理等方面的高級技術(shù)人才。

本專業(yè)始建立于1952年，是全國最早成立的儀器類專業(yè)，是國務(wù)院學(xué)位委員會第一批批準(zhǔn)建立的博士、碩士學(xué)位授予單位和博士后流動站，一級學(xué)科國家重點學(xué)科，是教育部高等學(xué)校儀器科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會主任單位，是國家“211工程”重點建設(shè)學(xué)科、“985工程”國家一級創(chuàng)新平臺。設(shè)有“精密測試技術(shù)及儀器國家重點實驗室”。本學(xué)科擁有國內(nèi)一流的教學(xué)和科研實驗室，配備了大量現(xiàn)代化的儀器設(shè)備。每年研究生招生人數(shù)150多名，超過本科生招生人數(shù)。

本專業(yè)師資力量雄厚，現(xiàn)有教職工73人，60%以上具有博士學(xué)位。其中，中國工程院院士1名，長江學(xué)者2名，教授24名，副教授23名，博士生導(dǎo)師22名，碩士生導(dǎo)師40名。每年承擔(dān)各種重大科研課題數(shù)十項，科研經(jīng)費數(shù)千萬，近幾年多次獲得國家發(fā)明獎、國家科技進(jìn)步獎和國家教學(xué)成果獎。與美國、英國、德國、日本、俄羅斯等國家學(xué)術(shù)交流活躍。

本專業(yè)注重創(chuàng)新人才培養(yǎng)，為適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的需要，以寬口徑、厚基礎(chǔ)、重能力為指導(dǎo)思想安排本科教學(xué)，強(qiáng)化創(chuàng)新意識和實踐能力訓(xùn)練。主要學(xué)習(xí)電子技術(shù)基礎(chǔ)、微機(jī)原理、計算機(jī)輔助設(shè)計、自動控制原理、測控電路、精密機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、工程光學(xué)、精密測試基礎(chǔ)、信號與信息處理、虛擬儀器、測控系統(tǒng)設(shè)計、激光測量技術(shù)等課程。注重實踐能力訓(xùn)練，開設(shè)了一批實踐能力實訓(xùn)課和一批跟蹤國際科技發(fā)展前沿的專業(yè)選修課，如21世紀(jì)的光學(xué)測

量、微納加工技術(shù)（雙語）和微納測試技術(shù)（雙語）等。

本專業(yè)畢業(yè)生理論基礎(chǔ)扎實，專業(yè)知識面寬廣，適應(yīng)性強(qiáng)，就業(yè)選擇余

地大，除繼續(xù)深造者外，大部分被電子信息、通訊、航空航天、儀器儀表等行業(yè)的研究院所、三資企業(yè)、公司和大型國有企業(yè)錄用，畢業(yè)生深受廣大用

人單位歡迎，許多人已經(jīng)成為單位的技術(shù)、管理骨干。

培養(yǎng)方案

培養(yǎng)目標(biāo)

本專業(yè)培養(yǎng)具有精密儀器設(shè)計制造以及測量與控制方面基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力，能在國民經(jīng)濟(jì)各部門從事測量與控制領(lǐng)域內(nèi)有關(guān)技術(shù)、儀器與系統(tǒng)的設(shè)計制造、科研開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理等方面的高級專門人才。

培養(yǎng)計劃

說明：詳情請訪問測控專業(yè)實踐能力培養(yǎng)計劃頁面。該計劃是培養(yǎng)方案的一部分。計劃中對測控本科生應(yīng)具有的實踐能力做了詳盡的要求，并制定

有能力培養(yǎng)計劃和實施步驟及教學(xué)管理方法。

培養(yǎng)要求

本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)精密儀器的光學(xué)、機(jī)械與電子學(xué)基礎(chǔ)理論、測量與控制理論和有關(guān)測控儀器的設(shè)計方法，受到現(xiàn)代測控技術(shù)和儀器應(yīng)用的訓(xùn)

練，具有本專業(yè)測控技術(shù)及儀器系統(tǒng)的應(yīng)用及設(shè)計開發(fā)能力。

畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識和能力：

? 具有較扎實的自然科學(xué)基礎(chǔ)，較好的人文、藝術(shù)和社會科學(xué)基礎(chǔ)及正

確運用本國語言、文字的表達(dá)能力；

? 較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域?qū)拸V的技術(shù)理論知識，主要包括機(jī)械學(xué)、電

子學(xué)、光學(xué)、測量與控制、市場經(jīng)濟(jì)及企業(yè)管理等基礎(chǔ)知識；

? 掌握光、機(jī)、電、計算機(jī)相結(jié)合的當(dāng)代測控技術(shù)和實驗研究能力，具

有本專業(yè)測控技術(shù)、儀器與系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)能力；

? 具有較強(qiáng)的外語應(yīng)用能力；

? 具有較強(qiáng)的自學(xué)能力、創(chuàng)新意識和較高的綜合素質(zhì)。

主干學(xué)科

儀器科學(xué)與技術(shù)

核心課程和特色課程

核心課程：傳感技術(shù)、自動控制原理、微型計算機(jī)原理與應(yīng)用、電路基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、信號與系統(tǒng)、精密機(jī)械設(shè)計基

礎(chǔ)、精密檢測技術(shù)、工程光學(xué)等

特色課程：精密機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、精密檢測技術(shù)

相近專業(yè)

電子信息工程

第四篇：測控技術(shù)與儀器專業(yè)

調(diào)研報告

班級： 08測控（2）班

學(xué)生姓名： 李志偉

測控技術(shù)與儀器專業(yè)學(xué)號： 0800201216 題目： 測控技術(shù)調(diào)研報告

完成日期2011 年6月28日

引言

測控技術(shù)自古以來就是人類生活和生產(chǎn)的重要組成部分。最初的測控嘗試都是來自于生產(chǎn)生活的需要，對時間的測控要求使人類有了日晷這一原始的時鐘，對空間的測控要求使人類有了點線面的認(rèn)識?，F(xiàn)代社會對測控的要求當(dāng)然不會停留在這些初級階段，隨著科技的發(fā)展，測控技術(shù)進(jìn)入了全新的時代。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，以信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)為支柱的知識經(jīng)濟(jì)也隨之迅速發(fā)展，人類已經(jīng)逐漸進(jìn)人信息社會，各種高新技術(shù)也愈來愈多地融合滲入到測量領(lǐng)域和儀器儀表行業(yè)。測控技術(shù)與儀器已經(jīng)發(fā)展成為當(dāng)今信息科學(xué)技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域的重要分支，是研究信息的獲取和預(yù)處理，以及對相關(guān)要素進(jìn)行控制的理論與技術(shù);是集光、機(jī)、電、自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)與信息技術(shù)多學(xué)科相互融合和滲透而形成的一門高新技術(shù)密集型綜合學(xué)科。

測控技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)中的重要支柱，是解放和發(fā)展生產(chǎn)力、增強(qiáng)產(chǎn)品市場競爭力的可靠保證。在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中，特別是在尖端技術(shù)領(lǐng)域中，重大成果的取得，都與測控技術(shù)是分不開的?？梢哉f如果沒有現(xiàn)代測控技術(shù)，支撐現(xiàn)代義明的科學(xué)技術(shù)就不可能得到發(fā)展。

一 背景意義

測控技術(shù)與儀器、儀表廣泛用于制造業(yè)、能源、環(huán)保、航空、航天、國防工業(yè)以及科學(xué)研究等部門，是觀察、測量、計算、記錄和控制自然現(xiàn)象與生產(chǎn)過程的工具。解放前，我國沒有獨立完整的儀器儀表工業(yè)。新中國成立后，1951年我國即著手第一個五年計劃的編制工作?！耙晃濉逼陂g國家陸續(xù)建立了一批大型骨干工業(yè)企業(yè)和國防工業(yè)，而這些企業(yè)中必須配備大量的儀器儀表。

日前，國內(nèi)測控行業(yè)的整體水平和國外有著很大差距。我國儀器儀表行業(yè)產(chǎn)品絕大多數(shù)是屬于中低檔水平，隨著國際上智能化、數(shù)字化、微型化的產(chǎn)品逐漸成為主流，這種差距還繼續(xù)加大。

要提升國內(nèi)制造業(yè)的整體水平，必須提高測控行業(yè)的整體水平。國內(nèi)測控行業(yè)和國外的差距主要表現(xiàn)在兩個層而上：一是在先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)上，另一個是成熟技術(shù)的應(yīng)用和推廣上。而近10年來，以Internet為代表的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)以及它與其他高新科技的相互結(jié)合，不僅己開始將智能互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品帶入現(xiàn)代生活，而且也為 測量與儀器技術(shù)帶來了前所未有的發(fā)展空間和機(jī)遇，網(wǎng)絡(luò)化測量技術(shù)與具備網(wǎng)絡(luò)功能的新型儀器應(yīng)運而生。

二 發(fā)展趨勢

測控技術(shù)廣泛應(yīng)用十國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的電信、民航、石油、化工等許多領(lǐng)域。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，推動著測控技術(shù)向著網(wǎng)絡(luò)化、分布性和開放性的方向發(fā)展。這種發(fā)展趨勢使測控系統(tǒng)功能的擴(kuò)展更加靈活，性能不斷提高，使用更加簡便。

計算機(jī)、微電子、通信和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)化測量技術(shù)與儀器產(chǎn)生并迅速發(fā)展的強(qiáng)勁支撐。自從迅猛發(fā)展的計算機(jī)技術(shù)及微電子技術(shù)滲透到測量和儀器儀表技術(shù)領(lǐng)域，便使該領(lǐng)域的面貌不斷更新。相繼出現(xiàn)的智能儀器、總線儀器和虛擬

儀器等微機(jī)化儀器，都無一例外地利用計算機(jī)的軟件和硬件優(yōu)勢，從而既增加了測量功能，又提高了技術(shù)性能。由于信號被采集變換成數(shù)字形式后，更多的分析和處理工作都由計算機(jī)來完成，故很自然使人們不再去關(guān)注 儀器與計算機(jī)之間的界限。近年來，新型微處理器的速度不斷提高，采用流水線、RISC結(jié)構(gòu)和cachE等先進(jìn)技術(shù)，又極大提高了計算機(jī)的數(shù)值處理能力和速 度。在數(shù)據(jù)采集方面，數(shù)據(jù)采集卡、儀器放大器、數(shù)字信號處理芯片等技術(shù)的不斷升級和更新，也有效地加快了數(shù)據(jù)采集的速率和效率。與計算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合，已是當(dāng)今儀器與測控技術(shù)發(fā)展的主潮流。對微機(jī)化儀器作一具體分析后，不難見，配以相應(yīng)軟件和硬件的計算機(jī)將能夠完成許多儀器、儀表的功能，實質(zhì)上相當(dāng)于一臺 多功能的通用測量儀器。這樣的現(xiàn)代儀器設(shè)備的功能已不再由按鈕和開關(guān)的數(shù)量來限定，而是取決于其中存儲器內(nèi)裝有軟件的多少。從這個意義上可認(rèn)為，計算機(jī)與現(xiàn)代儀器設(shè)備日漸趨同，兩者間已表現(xiàn)出全局意義上的相通性。

與此同時同時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已越來越成為測控技術(shù)滿足實際需求的關(guān)鍵支撐。當(dāng)今時代，以Internet為代表的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展及相關(guān)技術(shù)的日益完善，突破了傳統(tǒng)通信方式的時空限制和地域障礙，使更大范圍內(nèi)的Internet擁有的硬件和軟件資源正在越來越多的領(lǐng)域中得到應(yīng)用，比如電子商務(wù)、網(wǎng)上教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與控制、高檔測量儀器設(shè)備資 源的遠(yuǎn)程實時調(diào)用，遠(yuǎn)程設(shè)備故障診斷，等等。與此同時，高性能、高可靠性、低成本的網(wǎng)關(guān)、路由器、中繼器及網(wǎng)絡(luò)接口芯片等網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的不斷進(jìn)步，又方便 了Internet、不同類型測控網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)。利用現(xiàn)有Internet資源而不需建立專門的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，使組建測控網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)以及它 們與Internet的互聯(lián)都十分方便，這就為測控網(wǎng)絡(luò)的普遍建立和廣泛應(yīng)用鋪平了道路。

三 技術(shù)特點

現(xiàn)代測控技術(shù)的特點可以概括為：智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、分布式化。1 智能化 現(xiàn)代測控系統(tǒng)中應(yīng)用的儀器儀表都是智能化的儀器，以微處理器為基礎(chǔ)，具有方便使用、靈巧、多功能等特點。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和更多的人工智能的不斷引入，智能化儀器的計算能力和計算方法將得到大大增強(qiáng)。2 數(shù)字化 數(shù)字化在測控領(lǐng)域中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在：控制器到遠(yuǎn)程終端設(shè)備的數(shù)字化控制，傳感器的數(shù)字化控制，通信、信號處理等過程的數(shù)字化控制等。3 網(wǎng)絡(luò)化 傳感器技術(shù)、測控技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，使分布式、網(wǎng)絡(luò)化的測控系統(tǒng)的組建變得十分便捷。隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展及其他相關(guān)技術(shù)的不斷完善，使得計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模更加龐大，其在航空航天、氣象、通信和國防等領(lǐng)域的應(yīng)用也更為廣泛。分布式化 分布式測控技術(shù)是以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微型計算機(jī)術(shù)為基礎(chǔ)，采用分布式的結(jié)構(gòu)將系統(tǒng)內(nèi)所使用設(shè)備連接起來，從而組合成符合要求的分布式測控系統(tǒng)。在生產(chǎn)過程的控制中，分布式測控系統(tǒng)可以實現(xiàn)測量——控制——管理的全自動化，大大降低了測控成本，提高了測控效率。

四 應(yīng)用情況新型傳感器技術(shù) 傳感技術(shù)是當(dāng)今世界發(fā)展最迅速的高新技術(shù)之一。為了適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新型傳感器逐漸融入了諸如計算機(jī)技術(shù)、智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新技術(shù)，使其結(jié)構(gòu)更加完善，功能更加強(qiáng)大。

新型傳感器技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)在：①微型化氣體傳感器廣泛應(yīng)用于交通、醫(yī)學(xué)、化工、機(jī)器人、國防、防偽等領(lǐng)域。②數(shù)字化傳感器在實際生產(chǎn)和生活中應(yīng)用廣泛，如：銀行監(jiān)控、測量環(huán)境溫度、圖像傳感器等。③集成化傳感器主要用于溫度測量、壓力測量和視覺測量。④智能化傳感器的典型應(yīng)用，如：火車機(jī)車的狀態(tài)監(jiān)測、心內(nèi)壓監(jiān)控系統(tǒng)等。⑤網(wǎng)絡(luò)化傳感器在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事國防、醫(yī)療、搶險救災(zāi)、環(huán)境監(jiān)測、城市管理、反恐等許多領(lǐng)域具有潛在的實用價值和重要的科研價值?，F(xiàn)代測控總線技術(shù) 在現(xiàn)代測控系統(tǒng)中，利用總線技術(shù)可以在很大程度上簡化測控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，增加系統(tǒng)的可靠性、開放性、兼容性及可維護(hù)性，從而降低系統(tǒng)成本。

現(xiàn)代測控總線技術(shù)的應(yīng)用有：①GPIB總線技術(shù)利用計算機(jī)實現(xiàn)了對儀器的操作和控制，促使測控技術(shù)向大規(guī)模測控系統(tǒng)的方向迅速發(fā)展。②USB總線具有低成本、速度快、使用靈活、即插即用、易于擴(kuò)展等優(yōu)點，在低速設(shè)備上應(yīng)用廣泛。③IEEE總線具有支持多種總線速率、支持等時和異步兩種傳輸方式、分層的硬件和軟件、支持點對點傳輸、可擴(kuò)展總線、錯誤檢測和處理等優(yōu)點，成為外部硬盤、視頻設(shè)備、高度數(shù)字音頻和其他高速外設(shè)的首選接口。④自動化系統(tǒng)與設(shè)備正朝著現(xiàn)場總線體系結(jié)構(gòu)的方向前進(jìn)，將極大的促進(jìn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和自動化相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。⑤LXI總線有著巨大的競爭潛力和廣闊的發(fā)展空間，尤其適合于多個單位合作研究開發(fā)生產(chǎn)的項目和分布在不同地區(qū)的研發(fā)機(jī)構(gòu)。虛擬儀器技術(shù) 虛擬儀器技術(shù)是計算機(jī)輔助測試領(lǐng)域的一項重要技術(shù)，是現(xiàn)代儀器技術(shù)和現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)深層次結(jié)合的產(chǎn)物，具有功能強(qiáng)大、交互性、靈活性、系列化和模塊化、網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)點。

虛擬儀器技術(shù)的應(yīng)用也較廣泛，如：①利用虛擬儀器技術(shù)測量不同進(jìn)口壓力和轉(zhuǎn)速下的液力變矩器的性能參數(shù)。②虛擬儀器技術(shù)用于蠶繭無損質(zhì)量檢測。③利用虛擬儀器計算機(jī)視覺軟件和開發(fā)工具，開發(fā)出計算機(jī)自動化秧苗分析系統(tǒng)，可用于預(yù)測在最后發(fā)芽期限發(fā)芽良好的秧苗數(shù)量及監(jiān)視秧苗質(zhì)量。④虛擬儀器技術(shù)用于農(nóng)機(jī)監(jiān)控、檢測上及農(nóng)機(jī)現(xiàn)代化管理與教育。遠(yuǎn)程測控技術(shù) 常見的遠(yuǎn)程測控技術(shù)有：專線遠(yuǎn)程測控技術(shù)、電話網(wǎng)遠(yuǎn)程測控技術(shù)、以太網(wǎng)遠(yuǎn)程測控技術(shù)和無線通信遠(yuǎn)程測控技術(shù)。

遠(yuǎn)程測控技術(shù)的應(yīng)用主要有：①基于Internet的遠(yuǎn)程測控技術(shù)，在核電站檢測、電網(wǎng)運行監(jiān)控、石油輸送管道的遠(yuǎn)程監(jiān)控、機(jī)器人的遠(yuǎn)程監(jiān)控等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。②基于現(xiàn)場總線的遠(yuǎn)程測控技術(shù)，主要應(yīng)用于現(xiàn)場總線儀表、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)等的監(jiān)測。③基于無線通信的遠(yuǎn)程測控技術(shù)特別適用于用戶密度不高、距離較遠(yuǎn)、不易布線和地理環(huán)境復(fù)雜的地區(qū)和情況。

五 發(fā)展前景

日前測控系統(tǒng)中迅猛發(fā)展的現(xiàn)場總線，它的通信模型和OSI模型對應(yīng)，將現(xiàn)場的智能儀表和裝置作為節(jié)點，通過網(wǎng)絡(luò)將節(jié)點連同控制室內(nèi)的儀器儀表和控制裝置聯(lián)成有機(jī)的測控系統(tǒng)。測控網(wǎng)絡(luò)的功能將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大十系統(tǒng)中各獨立個體功能的總和。結(jié)果是測控系統(tǒng)的功能顯著增強(qiáng)，應(yīng)用領(lǐng)域及范困明顯擴(kuò)大。1999年2月，Jini軟件技術(shù)問世。Jini軟件技術(shù)旨在使各種電器設(shè)備、測量儀器及采用JAVA芯片的各種裝置能連接上網(wǎng)，Jini軟件連同以Java語言編寫的簡單程序，可使聯(lián)網(wǎng)的任何儀器設(shè)各實現(xiàn)其自身功能的同時，還能為其他儀器設(shè)備加以利用。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)，正在并將極大地改變?nèi)藗兩畹母鱾€方面。具體到計量測試、測控技術(shù)及儀器儀表領(lǐng)域，微機(jī)化儀器的聯(lián)網(wǎng)，高檔測量儀器設(shè)各以及測量信息的地區(qū)性、全國性乃至全球性資源共亨，各等級計量標(biāo)準(zhǔn)跨地域?qū)嵤┲苯拥臄?shù)字化溯源比對，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與測控，遠(yuǎn)程設(shè)各故障診斷，電、水、燃?xì)?、熱能等的自動抄表，都是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)步并全而介入其中發(fā)揮關(guān)鍵作用的必然結(jié)果。

結(jié)束語

日前，全球經(jīng)濟(jì)一體化，中國的測控市場已經(jīng)慢慢發(fā)展起來。進(jìn)入新隊紀(jì)以來，隊界軍事國防、電子制造、工少一自動化等行業(yè)都進(jìn)入了前所未有的高速發(fā)展階段，測控技術(shù)的迅猛發(fā)展為整個社會技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級起到了推動、提升和改造的作用，測控技術(shù)的前景必然會越來越廣闊！

參考文獻(xiàn)

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[10] 《中小企業(yè)管理與科技》,淺談現(xiàn)代測控技術(shù)及其應(yīng)用

[11] 現(xiàn)代測控技術(shù)的發(fā)展及前景

第五篇：測控技術(shù)與儀器專業(yè)概論課程論文

評分：

測控技術(shù)與儀器專業(yè)

概論課程論文

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學(xué)號：

測控技術(shù)與儀器專業(yè)概論課程論文

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，儀器儀表從只能進(jìn)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(shù)工具。21世紀(jì)以來，一大批當(dāng)代最新的技術(shù)成果，如納

米級的精密機(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代的來臨。

1、測控技術(shù)與儀器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展概況方向

測控技術(shù)與儀器專業(yè)，是一門研究信息的獲取和處理，以及對相關(guān)要素進(jìn)行控制的理

論與技術(shù)?！皽y控技術(shù)與儀器”是指對信息進(jìn)行采集、測量、存儲、傳輸、處理和控制的手段與設(shè)備，包含測量技術(shù)、控制技術(shù)和實現(xiàn)這些技術(shù)的儀器儀表及系統(tǒng)。測控技術(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、計算機(jī)、信息與控制技術(shù)等多項技術(shù)，這

些技術(shù)涉及多個學(xué)科領(lǐng)域。

測控技術(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

力和民用生活各個領(lǐng)域。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展需要，測控技術(shù)從最初的控制單個及其、設(shè)

備，到控制整個過程，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，測控技術(shù)起

著至關(guān)重要的作用。

測控技術(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

控制和計算機(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試和

控制技術(shù)的新原理、、新方法和新工藝。近年來，計算機(jī)技術(shù)在測控技術(shù)的應(yīng)用研究中呈

現(xiàn)出越來越重要的地位。

測控技術(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”等社會生活各個領(lǐng)域。儀器儀表技術(shù)是國民經(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”。計算機(jī)化的測試與控制技術(shù)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(xué)技術(shù)研究、管理檢測監(jiān)控等領(lǐng)

域的重要標(biāo)志和手段，發(fā)揮著越來越重要的作用。

當(dāng)今世界已進(jìn)入信息時代，測控技術(shù)、計算機(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?！?/p>

科學(xué)技術(shù)發(fā)展史實人類認(rèn)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(xué)技術(shù)的發(fā)展首先取決于測量技術(shù)的發(fā)展。近代自然科學(xué)是從真正意義上的測量開始的。許多杰出的科學(xué)家夢都是科學(xué)儀器的發(fā)明家和測量方法的創(chuàng)立者。測量技術(shù)的進(jìn)步直

接帶動著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。

2、廣東測控技術(shù)與儀器面臨的機(jī)遇

廣東是改革開放的前沿，在各領(lǐng)域?qū)y控技術(shù)有更多更關(guān)鍵的應(yīng)用。制造業(yè)的產(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(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，按需構(gòu)成自動控制系統(tǒng)。同時，此期間還誕生了數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人技術(shù)，測控技術(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(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，一大批

當(dāng)代最新的技術(shù)成果，如納米級的精密機(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代的來臨。

3、個人對測控專業(yè)的理解和就業(yè)意向

我們可以看到現(xiàn)在在報紙雜志上經(jīng)常出現(xiàn)測控技術(shù)這四個字眼，這是因為我們國家的航天事業(yè)正在欣欣向榮地闊步前進(jìn)，報紙媒體大力地宣傳著。當(dāng)然，航天測控是離我們一般測控專業(yè)很遙遠(yuǎn)的，然而我們可以了解，現(xiàn)代社會正在奮力向智能化發(fā)展，智能化的前提就是機(jī)械的自動化。要使得機(jī)械得以自動化，就要依靠測控技術(shù)。測控技術(shù)包括兩個主要方面：測量和控制。這兩項是任何一個機(jī)械工作必須完成的。工作都可以看作是一項任務(wù)，任務(wù)信息的獲得要依靠測量，任務(wù)的自動化完成要依靠控制。我認(rèn)為，測控是一個國家技術(shù)競爭力的一個重要組成部分。哪個國家的測控技術(shù)先進(jìn)，那么該國就擁有較強(qiáng)的競爭力！測控專業(yè)人才的大量需求是個必然，就在這幾年必然會顯現(xiàn)出來。

就業(yè)方向：畢業(yè)后可到技術(shù)學(xué)校、研究單位、生產(chǎn)企業(yè)、管理部門，從事相關(guān)領(lǐng)域的教學(xué)、科研、設(shè)計、生產(chǎn)、應(yīng)用、經(jīng)營、管理以及質(zhì)量檢測與技術(shù)監(jiān)督等工作。

4、對測控專業(yè)的個人意見和建議

形成本專業(yè)的培養(yǎng)特色：本專業(yè)遵循“測控一體、光機(jī)電融合、計算機(jī)信息化特征”的專業(yè)定位，以機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、光科學(xué)為基礎(chǔ)，以計算機(jī)技術(shù)、檢測技術(shù)、控制技術(shù)、光電技術(shù)以及儀器設(shè)計與運用為主要技術(shù)手段，強(qiáng)調(diào)學(xué)生堅實的多學(xué)科理論基礎(chǔ)的獲得，著重學(xué)生創(chuàng)新思維意識的造就，突出學(xué)生專業(yè)實踐能力的培養(yǎng)，強(qiáng)化學(xué)生工程技術(shù)應(yīng)用方面的訓(xùn)練。

5、結(jié)論

在我看來，測控技術(shù)與儀器專業(yè)，是一個傳統(tǒng)，而又充滿著發(fā)展前景的專業(yè)。說它傳統(tǒng)，是因為它有著古老的起源，經(jīng)歷了數(shù)百年的發(fā)展，對社會發(fā)展起了重要的作用。作為一個傳統(tǒng)的專業(yè)，它同時涉及到了許多學(xué)科，這使它仍然具有強(qiáng)大的生命力。隨著現(xiàn)代測控技術(shù)、電子信息技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)等的進(jìn)一步發(fā)展，它迎來了一個創(chuàng)新發(fā)展的新機(jī)遇，必將在各領(lǐng)域產(chǎn)生更多更關(guān)鍵的應(yīng)用。

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