测控技术与仪器专业概论

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1、测控技术与仪器专业概论摘要本文介绍了测控技术与仪器专业(MeasuringandControlTechnologyandInstrumentations)的概况、历史发展及其现阶段发展状况，描述了测控技＞的基本概念、重要理论及应用，同时也介绍了仪器技术的相关知识。［关键词］测量技术，历史发展，仪器仪表，控制。0引言人类生活离不开测试测量与控制，科学进步也离不开测试测量与控制。随着计算机技术和先进自动控制技术的迅猛发展，测试测量与控制的重要性也日益凸显，业已成为人类社会发展以及科技领域创新发展的基础技术支持。1测控技术与仪器专业概况1.1测控技术与仪器专业基本定义测控技术与仪器专业是一

2、门通过测试、测量技术采集，处理数据信息以期达到控制工、农业等领域设备器械的技术。“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。1.2测控技术与仪器专业的特点及范畴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。测控技术与仪器专业屌于工程技术专业，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，涉及仪器学、电子学、光学

3、、精密机械、计算机、信息与控制技术等多项技术，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。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、科学技术研宄、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。1.3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

4、。冶金工业，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、乳机速度控制、卷曲控制等及苏中使用的多种检测仪表等。电力工业，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，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，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

5、、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、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，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，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，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)

6、、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)。2测控技术与仪器的历史发展以及未来发展方向2.1测控技术与仪器发展的各个阶段测控技术与仪器的发展大致分以下三个阶段(1)测控技术与仪器的早期发展阶段，某种意义上讲，从人类在地球上诞生的第一天起，就为丫自身的生存发展需要，为丫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宂和科学技术。但受知识积累和工艺条件所限，在很长的历史时期I々大多属于定向、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

7、器一一地动仪等等。(2)工业大革命发展阶段，17〜18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。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屮，创造了巨大的生产力。19世纪初电磁领域的一系列发展，引发了第二次工业革命。电磁学领域的许多发明，如电报、电话、发电机等，促进了电气吋代的到来。同时，其他各种用于测量和观察的仪器仪表也大量涌现。