測(cè)控技術(shù)與儀器調(diào)研報(bào)告

測(cè)控技術(shù)與儀器調(diào)研報(bào)告測(cè)控技術(shù)與儀器調(diào)研報(bào)告刖言精密機(jī)械設(shè)計(jì)的英文名稱：MeasuringandControlTechnologyandInstrumentations。按照老師的講解，我們的專業(yè)主要是光、機(jī)、電、計(jì)這四個(gè)大方向組成的。光是我們大學(xué)物理，工程光學(xué)中所學(xué)的內(nèi)容。機(jī)是指機(jī)械方面的，包括我們的精密機(jī)械設(shè)計(jì)，儀器制造基礎(chǔ)等學(xué)科等，電就是電子類的，是我們這個(gè)專業(yè)最主要的方向之一，計(jì)就是計(jì)算機(jī)，任何學(xué)科的基礎(chǔ)。這學(xué)期，有一位說(shuō)實(shí)話的老師跟我們講：上大學(xué)，真本領(lǐng)，你們是學(xué)不到的，因?yàn)檎n時(shí)的壓縮，大學(xué)的普及等各種原因。上完大學(xué)，學(xué)這個(gè)專業(yè)，你們要掌握三樣內(nèi)容就足夠了，一門高級(jí)語(yǔ)言，會(huì)使用數(shù)據(jù)庫(kù)，學(xué)好英語(yǔ)。和其他老師所講的相比，這三樣是很實(shí)用的。我覺(jué)得，把我們現(xiàn)在的課程以這三項(xiàng)作為基準(zhǔn)再進(jìn)行安排，我們所精通的東西會(huì)更多，而不是像現(xiàn)在這樣光、機(jī)、電、計(jì)全都模模糊糊。俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫指出：”科學(xué)是從測(cè)量開始的”。英國(guó)物理學(xué)家開爾文勛爵(WilliamThomson)說(shuō)過(guò)：”當(dāng)你能測(cè)量并用數(shù)字來(lái)表達(dá)你所談及的事物，你對(duì)它是有所了解的。反之，你的知識(shí)是貧瘠的和不能令人滿意的，無(wú)論該事物是何種事物，你或許處于知識(shí)的啟蒙階段，但你尚還未進(jìn)入科學(xué)的殿堂。因此，如果說(shuō)科學(xué)是測(cè)量的話，那么，沒(méi)有測(cè)量學(xué)(Metrology)便沒(méi)有科學(xué)?！鄙鲜稣摂嘀赋隽藴y(cè)量在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的極端重要性。此外，在產(chǎn)品的研究、開發(fā)、加工、制造和質(zhì)量檢驗(yàn)，在貿(mào)易、交通、環(huán)境保護(hù)以及醫(yī)療衛(wèi)生等各個(gè)領(lǐng)域，都離不開測(cè)量［1］。測(cè)控技術(shù)與儀器是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);是電子、光學(xué)、精密機(jī)械、計(jì)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(cè)控技術(shù)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);是電子、光學(xué)、精密機(jī)械、計(jì)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。一般是指對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程及其機(jī)電設(shè)備進(jìn)行測(cè)量與控制的自動(dòng)化技術(shù)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。測(cè)控技術(shù)主要研究如何將自動(dòng)化系統(tǒng)上的信號(hào)加以采集、整理、處理、而后進(jìn)行顯示或者發(fā)出控制信號(hào)的過(guò)程并設(shè)計(jì)出所需要的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)。測(cè)就是測(cè)量和感知，也就是要獲得目標(biāo)對(duì)象的信息，控就是控制，是根據(jù)目標(biāo)對(duì)象的現(xiàn)象判斷目標(biāo)對(duì)象是否符合預(yù)期控制目標(biāo)，并采取相應(yīng)措施。測(cè)和控只是某一時(shí)間段就可以完成的行為，而根據(jù)測(cè)量結(jié)果判斷目標(biāo)狀態(tài)是否符合要求則需要控制算法的判斷參與，這一作出決定的過(guò)程可以由人工或控制系統(tǒng)來(lái)完成，測(cè)、控、以及控制算法就構(gòu)成一個(gè)測(cè)控系統(tǒng)。采集：在信號(hào)采集環(huán)節(jié)，主要是采集對(duì)象發(fā)出的各種信號(hào)，再將這種信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以便于后續(xù)的處理。對(duì)象發(fā)出的信號(hào)大多數(shù)是通過(guò)傳感器來(lái)采集的，包括物理信號(hào)（如溫度、流量、壓力等和化學(xué)信號(hào)（如濕度、氣味等）兩大類，當(dāng)然還包括不能歸為這兩類的一些信號(hào)，如可靠性、價(jià)格等。而開關(guān)量信號(hào)（帶有數(shù)字信號(hào)的特征）則主要是靠帶有單片機(jī)電路的儀器，如無(wú)紙記錄儀，進(jìn)行采集。此外，圖像信號(hào)自然是由攝像裝置來(lái)進(jìn)行采集。整理：在信號(hào)的整理階段，主要是對(duì)采集到的電信號(hào)進(jìn)行平整、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換等，轉(zhuǎn)換成便于處理的數(shù)字信號(hào)。上述三種信號(hào)類型在整理階段的內(nèi)容有所不同，比如對(duì)傳感器傳來(lái)的信號(hào)主要是進(jìn)行信號(hào)放大、平整、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換的過(guò)程;而對(duì)于開關(guān)量信號(hào)通過(guò)無(wú)紙記錄儀的采集之后一般都能夠轉(zhuǎn)換成所需要的數(shù)字信號(hào)以待輸出到下一個(gè)處理環(huán)節(jié);對(duì)于圖像信號(hào)，經(jīng)采集之后主要是用于顯示，若還需對(duì)圖像進(jìn)行處理，再顯示，或者發(fā)出控制信號(hào)，那么也必須將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行處理，這就是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。處理：在信號(hào)的處理階段，主要是對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理以便顯示，或者發(fā)出控制信號(hào)。我們通過(guò)顯示出來(lái)的信號(hào)來(lái)判斷自動(dòng)化系統(tǒng)上對(duì)象的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，如果信號(hào)顯示不正常，就需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行計(jì)算與處理，得到控制信號(hào)發(fā)送給對(duì)象，使對(duì)象調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)以復(fù)歸正常。顯示控制：在顯示與控制環(huán)節(jié)，顯示主要是指將數(shù)字信號(hào)通過(guò)便于我們觀察的形式顯示出來(lái)以便我們進(jìn)行判斷，控制主要是指將控制信號(hào)傳送給并作用于對(duì)象的過(guò)程。上面的四個(gè)環(huán)節(jié)就構(gòu)成了整個(gè)測(cè)控的過(guò)程，如果包括控制的過(guò)程，則剛好形成了一個(gè)閉環(huán)，即信號(hào)從對(duì)象開始，經(jīng)過(guò)采集、整理、處理，最后又將控制信號(hào)作用于對(duì)象的閉環(huán)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，測(cè)控技術(shù)得到了快速的進(jìn)步，這是一項(xiàng)新興的科學(xué)技術(shù)，是工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。在現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)下，信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)不斷的融入到生產(chǎn)領(lǐng)域中，將這些技術(shù)不斷的融合創(chuàng)新，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有了極大的推動(dòng)力。現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)以其超高的技術(shù)含量在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用，不斷的將現(xiàn)代無(wú)線技術(shù)、定位技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，為工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展創(chuàng)造了有利的環(huán)境［2］。一測(cè)控技術(shù)背景意義測(cè)控裝置的出現(xiàn)可以追溯到很早，早在公元前14世紀(jì)，我國(guó)就發(fā)明了漏壺計(jì)時(shí)器。在公元前427年，偉大的希臘哲學(xué)家柏拉圖就已經(jīng)提出了”控制論”一詞。而真正的自動(dòng)控制產(chǎn)生是在1788年，瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī)中使用調(diào)速器（離心式飛輪）。然而，測(cè)控工程作為一門學(xué)科，它的形成并迅速發(fā)展只有五六十年的歷史。因此，我們可以認(rèn)為測(cè)控技術(shù)是剛發(fā)展起來(lái)的一門新興學(xué)科。測(cè)控技術(shù)發(fā)展至今大體經(jīng)歷了三個(gè)階段：1、應(yīng)用儀表自動(dòng)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)；2、采用控制儀表或控制機(jī)構(gòu)，代替人工操作;3、出現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，形成生產(chǎn)的全自動(dòng)化。二測(cè)控技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著現(xiàn)代社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展和水平的提高，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和不斷融入，有效地促進(jìn)了測(cè)控技術(shù)的發(fā)展，使測(cè)控技術(shù)朝著集成化、智能化、虛擬化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化和遠(yuǎn)程化的方向大步前進(jìn)。網(wǎng)絡(luò)化Internet為代表的計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展和技術(shù)的逐漸完善，突破了地域和事件上的限制，使測(cè)控技術(shù)得到很大的進(jìn)步。現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)具有網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)，測(cè)控技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，使組建網(wǎng)絡(luò)化、分布式的測(cè)控系統(tǒng)變得十分方便快捷。隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的迅猛發(fā)展及許多相關(guān)技術(shù)的不斷完善，網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的規(guī)模得到越來(lái)越快的壯大。現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得通信、國(guó)防、氣象和航空航天等領(lǐng)域也得到廣泛、有效的運(yùn)用。智能化測(cè)控系統(tǒng)中所應(yīng)用的設(shè)備都是智能化的，具有方便快捷、靈活、功能多樣等特點(diǎn)，使得現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)得到很大的提高。隨著人工智能技術(shù)的不斷引進(jìn)和發(fā)展以及微電子技術(shù)的發(fā)展，智能化的儀器設(shè)備越來(lái)越高科化，其計(jì)算方法和計(jì)算能力都得到很大的加強(qiáng)和提高。數(shù)字化數(shù)字化的測(cè)控特點(diǎn)在測(cè)控技術(shù)中起著非常重要的作用。數(shù)字化在測(cè)控領(lǐng)域中的主要應(yīng)用體現(xiàn)在多個(gè)方面：傳感器的數(shù)字化控制，控制器到遠(yuǎn)程終端設(shè)備的數(shù)字化控制，信號(hào)處理、通信等過(guò)程的數(shù)字化控制等。分布式化測(cè)控技術(shù)設(shè)備可以分布設(shè)在多個(gè)地方，可以有效地檢測(cè)出最符合和最需要儀器設(shè)備的地方。分布式化測(cè)控技術(shù)是以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)術(shù)為基礎(chǔ)的，采用將系統(tǒng)內(nèi)所使用設(shè)備分布式地連接起來(lái)，組合成為最符合要求的分布式測(cè)控系統(tǒng)。在儀器設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程的控制過(guò)程中，分布式的測(cè)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量-控制-管理的全自動(dòng)化，能夠在很大程度上降低測(cè)控成本，提高測(cè)控效率。分布式測(cè)試系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn)：安全可靠，某一部分出現(xiàn)故障不會(huì)影響其他部分系統(tǒng)的正常運(yùn)作;可以不斷開發(fā)增加新的功能模板或者是新的接口，加強(qiáng)系統(tǒng)功能;采用并行處理，運(yùn)行速度相當(dāng)快速;使用方式靈活，可以單模塊系統(tǒng)，也可以多模塊系統(tǒng)組網(wǎng)等等［3］。三測(cè)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀測(cè)控技術(shù)已經(jīng)隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步在很多方面得到了廣泛的應(yīng)用，發(fā)展速度飛快，技術(shù)水平在逐步得到很大的提高。我國(guó)的測(cè)控技術(shù)還沒(méi)有達(dá)到高水平的階段，與世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，智能化、數(shù)字化、微型化等方面的產(chǎn)品還存在一定的差距。我國(guó)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(guó)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［4］。因此，我國(guó)必須借鑒和引進(jìn)國(guó)外一些先進(jìn)、高科技的技術(shù)水平設(shè)施和模式，積極開拓創(chuàng)新，減小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，使我國(guó)的測(cè)控技術(shù)與國(guó)際接軌。四測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用航天領(lǐng)域的應(yīng)用測(cè)控技術(shù)對(duì)航天飛行目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量和控制，其綜合技術(shù)應(yīng)用主要有：其應(yīng)用主要有：對(duì)航天器進(jìn)行跟蹤測(cè)量，獲取其運(yùn)動(dòng)參數(shù)和內(nèi)部的各種物理、宇航員生理等一些重要數(shù)據(jù)，并且監(jiān)視其飛行和內(nèi)部工作狀態(tài)，為指揮中心對(duì)航天飛行目標(biāo)指揮、控制提供重要信息，通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的處理、分析，為評(píng)價(jià)航天器的技術(shù)性能和改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)［4］。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用測(cè)控技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域也有一定應(yīng)用，如在糧食存儲(chǔ)的過(guò)程中，如果測(cè)得糧食溫度超過(guò)預(yù)置，報(bào)警數(shù)值主機(jī)就會(huì)發(fā)出指令，接通通風(fēng)機(jī)控制電路，對(duì)糧倉(cāng)進(jìn)行通風(fēng)。遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)測(cè)控技術(shù)還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程測(cè)控，遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)常見(jiàn)的有：專線遠(yuǎn)程測(cè)控術(shù)、電話網(wǎng)遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)和無(wú)線通信等遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)。遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)主要應(yīng)用于：在核電站和電網(wǎng)檢測(cè)的遠(yuǎn)程監(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?，F(xiàn)代測(cè)控技術(shù)可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障診斷，水、電、燃?xì)庖约盁崮艿鹊淖詣?dòng)抄表都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的進(jìn)步進(jìn)行遠(yuǎn)程測(cè)控，全面的介入運(yùn)行過(guò)程并發(fā)揮關(guān)鍵作用。五測(cè)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和前景測(cè)控技術(shù)越來(lái)越面向網(wǎng)絡(luò)化、全球化，世界各個(gè)國(guó)家級(jí)地區(qū)的聯(lián)系將會(huì)越來(lái)越密切，發(fā)展越來(lái)越先進(jìn)、科學(xué)。測(cè)控技術(shù)的發(fā)展是根據(jù)全球社會(huì)市場(chǎng)的實(shí)際情況不斷創(chuàng)新與進(jìn)步的，跟隨時(shí)代的步伐，適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，帶動(dòng)世界社會(huì)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，使全球的科研技術(shù)都得到一定的發(fā)展提高。隨著各種產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，測(cè)控技術(shù)也獲得了迅速的發(fā)展，縱觀其發(fā)展史，走向標(biāo)準(zhǔn)化、開放化就是一個(gè)最為明顯的前進(jìn)趨勢(shì)。在信息化快速進(jìn)步的現(xiàn)代社會(huì)，測(cè)控技術(shù)的發(fā)展必將長(zhǎng)遠(yuǎn)，發(fā)展前景必將十分的廣闊。結(jié)束語(yǔ)測(cè)控技術(shù)與儀器可以說(shuō)是一門邊緣學(xué)科，它和自動(dòng)控制、工業(yè)自動(dòng)化、儀器儀表以及計(jì)算機(jī)專業(yè)有著密切的聯(lián)系。而正是由于測(cè)控技術(shù)與儀表專業(yè)的這種聯(lián)系，對(duì)于該專業(yè)的畢業(yè)生來(lái)說(shuō)，其就業(yè)可以選擇的方向十分廣泛，既可以進(jìn)入生產(chǎn)工程自動(dòng)化企業(yè)從事自動(dòng)控制、自動(dòng)化檢測(cè)等方面的工作，也可以在科研單位進(jìn)行儀器儀表的開發(fā)和設(shè)計(jì)，同時(shí)還可以在工程檢測(cè)領(lǐng)域、計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域找到適合本專業(yè)個(gè)人發(fā)展的空間。但是對(duì)于測(cè)控技術(shù)與儀表專業(yè)的畢業(yè)生來(lái)說(shuō)，也必須認(rèn)識(shí)到就業(yè)的艱巨性。近幾年來(lái)，大學(xué)的招生數(shù)量逐年增多，相應(yīng)地該專業(yè)的畢業(yè)生每年也都呈上升的趨勢(shì)。但是中國(guó)的經(jīng)濟(jì)狀況使得國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)對(duì)畢業(yè)生的需求量卻始終未呈現(xiàn)出增長(zhǎng)勢(shì)頭，尤其是曾經(jīng)是就業(yè)主體的國(guó)營(yíng)企業(yè)。究其原因，一方面是因?yàn)閲?guó)企改革正處于關(guān)鍵時(shí)刻，許多大型企業(yè)在這個(gè)過(guò)渡階段非常慎重地處理企業(yè)內(nèi)部員工的問(wèn)題;另一方面，國(guó)有企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力下降，導(dǎo)致其在生產(chǎn)、研究開發(fā)方面的能力下降，企業(yè)效益滑坡，使其在招收畢業(yè)生方面的需求下降。當(dāng)然了，剛剛畢業(yè)的學(xué)生在工作經(jīng)驗(yàn)及社會(huì)交往方面的不足也是企業(yè)不愿過(guò)多的招收畢業(yè)生的一個(gè)原因。測(cè)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的有力保障。測(cè)控技術(shù)與現(xiàn)代科技領(lǐng)域中取得的成果，尤其是在尖端技術(shù)領(lǐng)域中取得的重大成果是息息相關(guān)的。甚至可以說(shuō)是，現(xiàn)代文明的科學(xué)技術(shù)如果沒(méi)有現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)支撐就不可能得到快速的發(fā)展和進(jìn)步。測(cè)控技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的各個(gè)方面都得到了很好的應(yīng)用，為現(xiàn)代社會(huì)的快速進(jìn)步起到了很大的推動(dòng)作用，做出了巨大的貢獻(xiàn)，是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的一個(gè)鮮明的標(biāo)志。作為一名測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的學(xué)生，通過(guò)本次專業(yè)調(diào)研，我對(duì)測(cè)控技術(shù)有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，與國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化建設(shè)密切相關(guān)的的測(cè)控技術(shù)在計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的背景下得到了迅猛突破和成功應(yīng)用。我相信，每一位測(cè)控專業(yè)的同學(xué)都會(huì)在專業(yè)調(diào)研結(jié)束后”有所思，有所悟，有所得”！【相關(guān)文章】測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)引言測(cè)控技術(shù)自古以來(lái)就是人類生活和生產(chǎn)的重要組成部分。最初的測(cè)控嘗試都是來(lái)自于生產(chǎn)生活的需要，對(duì)時(shí)間的測(cè)控要求使人類有了日晷這一原始的時(shí)鐘，對(duì)空間的測(cè)控要求使人類有了點(diǎn)線面的認(rèn)識(shí)?，F(xiàn)代社會(huì)對(duì)測(cè)控的要求當(dāng)然不會(huì)停留在這些初級(jí)階段，隨著科技的發(fā)展，測(cè)控技術(shù)進(jìn)入了全新的時(shí)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(shí)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(huì)，各種高新技術(shù)也愈來(lái)愈多地融合滲入到測(cè)量領(lǐng)域和儀器儀表行業(yè)。測(cè)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(duì)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(dòng)控制技術(shù)、計(jì)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(cè)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(cè)控技術(shù)是分不開的?？梢哉f(shuō)如果沒(méi)有現(xiàn)代測(cè)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(cè)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(guó)防工業(yè)以及科學(xué)研究等部門，是觀察、測(cè)量、計(jì)算、記錄和控制自然現(xiàn)象與生產(chǎn)過(guò)程的工具。解放前，我國(guó)沒(méi)有獨(dú)立完整的儀器儀表工業(yè)。新中國(guó)成立后，1951年我國(guó)即著手第一個(gè)五年計(jì)劃的編制工作。”一五”期間國(guó)家陸續(xù)建立了一批大型骨干工業(yè)企業(yè)和國(guó)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(guó)內(nèi)測(cè)控行業(yè)的整體水平和國(guó)外有著很大差距。我國(guó)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(guó)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(guó)內(nèi)制造業(yè)的整體水平，必須提高測(cè)控行業(yè)的整體水平。國(guó)內(nèi)測(cè)控行業(yè)和國(guó)外的差距主要表現(xiàn)在兩個(gè)層而上：一是在先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)上，另一個(gè)是成熟技術(shù)的應(yīng)用和推廣上。而近10年來(lái)，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(cè)量與儀器技術(shù)帶來(lái)了前所未有的發(fā)展空間和機(jī)遇，網(wǎng)絡(luò)化測(cè)量技術(shù)與具備網(wǎng)絡(luò)功能的新型儀器應(yīng)運(yùn)而生。二發(fā)展趨勢(shì)測(cè)控技術(shù)廣泛應(yīng)用十國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的電信、民航、石油、化工等許多領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，推動(dòng)著測(cè)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(shì)使測(cè)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(jiǎn)便。計(jì)算機(jī)、微電子、通信和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)化測(cè)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(jì)算機(jī)技術(shù)及微電子技術(shù)滲透到測(cè)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(wú)一例外地利用計(jì)算機(jī)的軟件和硬件優(yōu)勢(shì)，從而既增加了測(cè)量功能，又提高了技術(shù)性能。由于信號(hào)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(jì)算機(jī)來(lái)完成，故很自然使人們不再去關(guān)注儀器與計(jì)算機(jī)之間的界限。近年來(lái)，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(jì)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(hào)處理芯片等技術(shù)的不斷升級(jí)和更新，也有效地加快了數(shù)據(jù)采集的速率和效率。與計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合，已是當(dāng)今儀器與測(cè)控技術(shù)發(fā)展的主潮流。對(duì)微機(jī)化儀器作一具體分析后，不難見(jiàn)，配以相應(yīng)軟件和硬件的計(jì)算機(jī)將能夠完成許多儀器、儀表的功能，實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一臺(tái)多功能的通用測(cè)量?jī)x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(lái)限定，而是取決于其中存儲(chǔ)器內(nèi)裝有軟件的多少。從這個(gè)意義上可認(rèn)為，計(jì)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(shí)同時(shí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已越來(lái)越成為測(cè)控技術(shù)滿足實(shí)際需求的關(guān)鍵支撐。當(dāng)今時(shí)代，以Internet為代表的計(jì)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(shí)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(lái)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(cè)量?jī)x器設(shè)備資源的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)調(diào)用，遠(yuǎn)程設(shè)備故障診斷，等等。與此同時(shí)，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(cè)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(cè)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(cè)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(diǎn)現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的特點(diǎn)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(cè)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(diǎn)。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(jì)算能力和計(jì)算方法將得到大大增強(qiáng)。2數(shù)字化數(shù)字化在測(cè)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(hào)處理等過(guò)程的數(shù)字化控制等。3網(wǎng)絡(luò)化傳感器技術(shù)、測(cè)控技術(shù)、計(jì)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(cè)控系統(tǒng)的組建變得十分便捷。隨著計(jì)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(jì)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(guó)防等領(lǐng)域的應(yīng)用也更為廣泛。4分布式化分布式測(cè)控技術(shù)是以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微型計(jì)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(lái)，從而組合成符合要求的分布式測(cè)控系統(tǒng)。在生產(chǎn)過(guò)程的控制中，分布式測(cè)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量一控制一管理的全自動(dòng)化，大大降低了測(cè)控成本，提高了測(cè)控效率。四應(yīng)用情況1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(jì)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(guó)防、防偽等領(lǐng)域。②數(shù)字化傳感器在實(shí)際生產(chǎn)和生活中應(yīng)用廣泛，如：銀行監(jiān)控、測(cè)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(cè)量、壓力測(cè)量和視覺(jué)測(cè)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(cè)、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(guó)防、醫(yī)療、搶險(xiǎn)救災(zāi)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市管理、反恐等許多領(lǐng)域具有潛在的實(shí)用價(jià)值和重要的科研價(jià)值。2現(xiàn)代測(cè)控總線技術(shù)在現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)中，利用總線技術(shù)可以在很大程度上簡(jiǎn)化測(cè)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?，F(xiàn)代測(cè)控總線技術(shù)的應(yīng)用有：①GPIB總線技術(shù)利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了對(duì)儀器的操作和控制，促使測(cè)控技術(shù)向大規(guī)模測(cè)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(diǎn)，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(shí)和異步兩種傳輸方式、分層的硬件和軟件、支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、可擴(kuò)展總線、錯(cuò)誤檢測(cè)和處理等優(yōu)點(diǎn)，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(dòng)化系統(tǒng)與設(shè)備正朝著現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)化相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。⑤LXI總線有著巨大的競(jìng)爭(zhēng)潛力和廣闊的發(fā)展空間，尤其適合于多個(gè)單位合作研究開發(fā)生產(chǎn)的項(xiàng)目和分布在不同地區(qū)的研發(fā)機(jī)構(gòu)。3虛擬儀器技術(shù)虛擬儀器技術(shù)是計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)，是現(xiàn)代儀器技術(shù)和現(xiàn)代計(jì)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(diǎn)。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(cè)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(wú)損質(zhì)量檢測(cè)