测控和技术与仪器

测控和技术与仪器专业概论姓名：丁凯伦班级：测控15-1学号：201502051037我是刚刚接触这个专业，有很多不懂的地方，我去了图书馆查阅了有关的 专业知识，以下就是我对测控技术与仪器这个专业的了解。一测控技术与仪器的发展历史1测控技术的早期实践某种意义上，人类在地球上诞生的第一天起，就为了自身的生存发展需要， 为了对大自然及其规律的观察、探索、和利用，不断地发明各种人事世界和改造 世界的相应工具，并产生了相应的科学研究和科学技术。但受知识积累和工艺条 件所限，在很长的历史时期内大多属于定向、计时或度量衡用的简单仪器。早期的测量仪器有：计时仪器一一水钟、漏壶；定向仪器一一指南针、司南；天文 仪器一一浑天仪；地震测量仪器一一地动仪等等。142测控技术的形成与发展 科学技术发展史实人类认识自然、改造自然的历史、也是人类文明史的重要组成 部分。科学技术的发展首先取决于测量技术的发展。近代自然科学是从真正意义 上的测量开始的。许多杰出的科学家梦都是科学仪器的发明家和测量方法的创立 者。测量技术的进步直接带动着科学技术的进步。第一次科技革命时期1718世纪，测控技术初见端倪，欧洲的一些物理学家开始利用电流与磁场作用 力制成简单的检流计，利用光学透镜制成望远镜，从而奠定了电学和光学仪器的 基础。18世纪60年代，第一次科技革命开始于英国，直到19世纪，第一次科 技革命扩展到欧美、日本，其间，一些简单的测量器具，如测量长度、温度、压 力等的器具已经用于生活当中，创造了巨大的生产力。第二次科技革命时期19世纪初电磁领域的一系列发展，引发了第二次科技革命。由于发明了测量电 流的仪表，才使电磁学迅速走上正轨，获得了一个又一个长大的发现。电磁学领 域的许多发明，如电报、电话、发电机等，促进了电气时代的到来。同时，其他 各种用于测量和观察的仪器也不断涌现，如使用于1891年以前的用于高程测 量的精密一等经纬仪等。第三次科技革命时期二战后，各国对高科技的迫切需要，推动了生产技术有一般的机械化带电气化、 自动化转变，科学理论研究取得一系列重大突破。在此期间，以机电产品为典型代表的制造业开始产业化发展，产品大批量生产的 特点是循环作业和流水作业，要让这些自动起来，就要求加工生产的灭个阶段自 动检测工件的位置、尺寸、形状、姿态或性能等。为此，需要大量的测控装置。 另一方面，以石油为原料的化工工业兴起，就需要大量的测控仪表。自动化仪表 开始标准化生产，按需构成自动控制系统。同时，此期间还诞生了数控机床和机 器人技术，测控技术与仪器在其中都有重要的应用。随着科学技术的发展，仪器仪表从只能进行简单的测量、观察开始，已成 为测量、控制和实现自动化必不可少的技术工具。为了满足各方面的需求，仪器 仪表已从传统的应用领域扩展到了生物医学、生态环境、生物工程等非传统应用 领域。21世纪以来，一大批当代最新的技术成果，如纳米级的精密机械研究成 果、分子层次的现代化学研究成果、基因层次的生物学研究成果，以及高精密超 性能特张功能材料研究成果和全球网络技术推广应用成果等相继问世，是仪器仪 表领域发生了根本性的变革，促进了高科技化、智能花的新型仪器仪表时代的来 临。2测量技术人类对自然界的一切认识与改造离不开对自然界信息的获取，因此获取信息 的活动是人类最基本的活动之一，测量就是获取信息的一种活动。2.1测量的基 本概念测量的定义 测量时人们对客观事物取得数量概念的一种认识过程，是借助专门的技术和一起 装置，采用一定的方法获取某一客观事物定量数据资料的认识过程。也就是说， 测量时将被测量与标准量（单位）进行比较，从而确定被测量对标准量的倍数， 并用数字表达这一结果。实现测量的工具一般称为测量仪器、仪表、计或器，一 般体积大、功能多、精度高的称为仪器。1）.检测传统的测量是被测量与标准量值的直接比对（如对长度等的直接测量）。随 着测量领域的不断扩大，测量方法也逐渐复杂多样。不只是简单的比对就能得到 结果，也不是直接读数就可以表达出结果，需要测量信号的输出。这样，测量过 程就需要经过多次转换处理，将信号变成易于显示和传输的物理量（如，对温度 的测量，需要将温度信号转换成易于读出的长度信号等）。有时，我们还要对输 出结果进行分析、判断（如进行血压的定性测量）。因此，检测是将测量信号经过多次转换、处理，最后变成易于显示和传输的物理 量进行显示和输出。一般的电子、光电、机电测量仪器都可称为检测仪器。2）.测试测试通常被认为是具有实验性质的测量，是测量与实验的综合，属于信息科 学的范畴。测量是为了确定被测信号的量值而进行的操作过程，实验是对未知事 物探索性的检验过程。测试可以说是更加复杂的测量，需要外加激励信号，把未 知的被测参数转化为可以观察的信号，并获取有用的信息。二测控技术与仪器专业的专业定位测控技术与仪器专业，是一门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。“测控技术与仪器”是指对信息进行采集、测量、存储、传 输、处理和控制的手段与设备，包含测量技术、控制技术和实现这些技术的仪器 仪表及系统。测控技术与仪器专业属于工程技术专业，是建立在精密机械、电子技术、光 学、自动控制和计算机技术的基础上，以工为主、多学科综合的专业，它主要研 究各种精密测试和控制技术的新原理、新方法和新工艺。近年来，计算机技术 在测控技术的应用研究中呈现出越来越重要的地位。测控技术是直接应用于生产生活的应用技术，它的应用涵盖了 “农轻重、海 陆空、吃穿用”等社会生活各个领域。仪器仪表技术是国民经济的“倍增器”， 科学研究的“先行官”，军事上的“战斗力”以及法制法规中的“物化法官”计 算机化的测试与控制技术以及智能化得精密测控仪器与系统是现代化工农业生 产、科学技术研究、管理检测监控等领域的重要标志和手段，发挥着越来越重要 的作用。三测控技术与仪器专业的学科定位测控技术与仪器专业涉及仪器学、电子学、光学、精密机械、计算机、信息 与控制技术等多项技术，这些技术涉及多个学科领域。测控技术与仪器专业属于仪器仪表类的本科教育层次，属于工学范畴中的仪器仪 表类专业。测控技术与仪器专业的主干学科是：仪器科学与技术学科、电子信息 工程学科、光学工程学科、机械工程学科、计算机科学与技术学科。测控技术专 业的相关学科是：控制科学与工程学科、信息与通信工程学科。测控技术与仪器是多学科技术交叉融合的典型之一。信息论、控制论、系统论是 测控专业的理论基础，信息技术、控制技术、系统网络技术是测控专业的基本技 术，多学科交叉及多系统集成是测控专业的显著特点。当今世界已进入信息时代，测控技术、计算机技术和通信技术并称信息科学技术 的三大支柱，而测控技术是信息技术的源头，是信息流中的重要一环，为信息技 术的发展发挥着不可替代的作用。仪器仪表是多学科交叉的综合性、边缘性学科， 以信息的获取为主要任务,并综合有信息的传输、处理和控制等基础知识及应用，“仪器仪表是信息产业的重要组成部分，是信息工业的源头。”四测控技术与仪器专业的应用测控技术是一门应用性技术，广泛用于工业、农业、交通、航海、航空、军 事、电力和民用生活各个领域。随着生产技术的发展需要，测控技术从最初的控 制单个及其、设备，到控制整个过程，乃至系统，特别是在当今现代科技领域的 尖端技术中，测控技术起着至关重要的作用。冶金工业中，测控技术的应用有：炼铁过程的热风炉控制、装料控制与高炉 控制，轧钢过程的压力控制、轧机速度控制、卷曲控制等及其中使用的多种检测 仪表等。电力工业中，测控技术的应用有锅炉的燃烧控制系统、汽轮机的自动监控、 自动保护、自动调节与自动程序控制系统与发动机的电力输入输出控制系统等。煤炭工业中，测控技术的应用有：采煤过程的煤层气测井仪器、矿井空气成 分检测仪器、矿井瓦斯检测仪、井下安全保障监控系统等，煤精炼过程的熄焦过 程控制、煤气回收控制、精炼过程控制、生产机械传动控制等。石油工业中，测控技术的应用有：采油过程的磁性定位仪、含水仪、压力计 等支撑测井技术的各种测量仪表，炼油过程的供电系统、供水系统、供蒸汽系统、 供气系统、储运系统和三废处理系统与其连续生产过程中大量参数的检测仪表 等。化学工业中，测控技术的应用有：温度测量、流量测量、液位测量、浓度、 酸度、湿度、密度、浊度、热值及各种混合气体组分等参数测量需要的测量仪表 与按照预定规律控制被控参数的控制仪表等。机械工业中，测控技术的应用有：精密数字控制机床、自动生产线、工业机 器人等。航空航天工业中，测控技术的应用有：飞行器的飞行高度、飞行速度、飞行 状态与方向、加速度、过载以及发动机状态等参数的测量，航天技术的航天运载 器技术、航天器技术、航天测控技术等。军事装备中，测控技术的应用有：精确制导武器、智能型弹药、军队自动化 指挥系统（C4IRS系统）、外层空间军事装备（如各种军用侦察、通信、预警、 导航卫星等等）。一个真正的测控专业学生，必须要掌握更多电学方面的知识！更重要的是 必须具备光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验研究能力！我虽然有 些失望，有些担忧，但更多的还是感到庆幸。庆幸有专业导论这门课，让我更清 楚的了解到测控学生都要掌握哪些知识，可以让我及时的认识自己，时刻补充自 己匮乏的知识，经常抓住机会锻炼实际动手能力。