測控技術(shù)與儀器專業(yè)方向介紹

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測控技術(shù)與儀器

專業(yè)方向介紹錢政qianzheng@儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院2011.09.29儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院2一、專業(yè)概述二、專業(yè)內(nèi)涵三、他山之石3專業(yè)概述——專業(yè)定位工科專業(yè)的任務(wù)：1.將科學(xué)理論轉(zhuǎn)化為工程實用技術(shù)，使之能夠?qū)嶋H應(yīng)用；2.將工程實踐中遇到的技術(shù)問題提煉、抽象為科學(xué)問題。專業(yè)和學(xué)科的關(guān)系4專業(yè)概述——發(fā)展歷史當(dāng)人類活動領(lǐng)域超過感覺器官的極限時，測量技術(shù)就成為一切事業(yè)成功的前提，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展首先取決于儀器儀表的發(fā)展。第一次科技革命：以18世紀(jì)末蒸汽機的發(fā)明和應(yīng)用為主要標(biāo)志，以機器大工作代替工場手工業(yè)，使人類進(jìn)入機器時代。

儀器的狀況：初見端倪，顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡推動了科學(xué)的進(jìn)步。

1765年，珍妮紡紗機，揭開了工業(yè)革命的序幕1807年，蒸汽為動力的“克萊蒙號”試航成功1814年，史蒂芬孫發(fā)明蒸汽機車1785年，瓦特制成了改良的蒸汽機，人類社會由此進(jìn)入“蒸汽時代”5專業(yè)概述——發(fā)展歷史第二次科技革命：19世紀(jì)中葉，以電機的發(fā)明為起點，以電力的廣泛應(yīng)用為標(biāo)志，推動了生產(chǎn)技術(shù)由機械化到電氣化、自動化轉(zhuǎn)變。

儀器的狀況：電流測量儀表的發(fā)明推動了電磁學(xué)的快速發(fā)展。1813年，電磁感應(yīng)定律發(fā)電機和電動機6專業(yè)概述——發(fā)展歷史第三次科技革命：20世紀(jì)中葉，以原子能、電子計算機、空間技術(shù)和生物工程的發(fā)明和應(yīng)用為主要標(biāo)志，變個了工業(yè)生產(chǎn)和人類生活的方式

儀器的狀況：大量過程監(jiān)控和智能儀表出現(xiàn)，確保了科技革命的順利進(jìn)行。

1945年7月16日下午5點30分第一臺計算機空間技術(shù)生物工程7專業(yè)概述——發(fā)展實例1913年，汽車流水線1952年，第1臺數(shù)控機床飛機清洗機器人微型機器人各種類型的機器人8一、專業(yè)概述二、專業(yè)內(nèi)涵三、他山之石9專業(yè)內(nèi)涵——傳感器定義轉(zhuǎn)換電路物理信息化學(xué)信息生物信息電信號光信號敏感元件傳感器傳感器的基本組成傳感器（Transducer/Sensor）的定義是：“能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置”。10專業(yè)內(nèi)涵——傳感器類型諧振筒壓力傳感器光纖位移傳感器光纖電流傳感器電磁式電壓互感器11專業(yè)內(nèi)涵——傳感器應(yīng)用航天飛機上的傳感器A380上的傳感器12專業(yè)內(nèi)涵——傳感器地位美國美國國家長期安全和經(jīng)濟繁榮至關(guān)重要的22項技術(shù)中有6項與傳感技術(shù)直接相關(guān)。早在80年代初就成立了國家技術(shù)小組，幫助政府組織和領(lǐng)導(dǎo)各大公司與國家企事業(yè)部門的傳感器技術(shù)開發(fā)工作。歐盟歐盟已經(jīng)把傳感器技術(shù)作為帶動各領(lǐng)域技術(shù)水平提升的關(guān)鍵性技術(shù)，代表歐洲國家在高新技術(shù)領(lǐng)域的整體研究趨向的計劃有29個項目直接與傳感技術(shù)相關(guān)。日本日本把開發(fā)和利用傳感器技術(shù)列為國家重點發(fā)展6大核心技術(shù)之一。日本文部科學(xué)省制定的20世紀(jì)90年代重點科研項目中有70個重點課題，其中有18項與傳感器技術(shù)密切相關(guān)。

中國？？？13專業(yè)內(nèi)涵——光電測試概述光電測試系統(tǒng)基本構(gòu)成光電技術(shù)大樹光電測試技術(shù)的發(fā)展是隨著其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。自20世紀(jì)開始，由于激光技術(shù)、光波導(dǎo)技術(shù)、光電子技術(shù)、光纖技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展，及傅里葉光學(xué)、現(xiàn)代光學(xué)、二元光學(xué)和微光學(xué)的出現(xiàn)和發(fā)展，光電測試技術(shù)在測試原理、測試手段、準(zhǔn)確度、效率、應(yīng)用領(lǐng)域等方面都獲得了巨大發(fā)展，取得了突出的成績。14專業(yè)內(nèi)涵——光電測試應(yīng)用15專業(yè)內(nèi)涵——光電測試應(yīng)用人體生化參數(shù)無創(chuàng)實時監(jiān)測系統(tǒng)16專業(yè)內(nèi)涵——光電測試應(yīng)用集成電路芯片過程檢測哈勃望遠(yuǎn)鏡及其成就17專業(yè)內(nèi)涵——電氣測試概述電氣測試旨在實現(xiàn)各種參數(shù)的準(zhǔn)確測量，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)、傳感技術(shù)、測控技術(shù)、總線技術(shù)、數(shù)據(jù)融合、故障診斷等內(nèi)容逐漸融入、相互滲透，形成了綜合型的現(xiàn)代電氣檢測系統(tǒng)。18專業(yè)內(nèi)涵——關(guān)鍵技術(shù)舉例

嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，采用可剪裁軟硬件，適用于對功能、可靠性、成本、體積、功耗等有嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)，用于實現(xiàn)對其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。

內(nèi)置DVB-H移動電視手機馬桶組合筆記本/ipod/冰箱/健身手表多媒體終端數(shù)字電視儀器儀表19專業(yè)內(nèi)涵——關(guān)鍵技術(shù)舉例嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的三個階段

嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)和興起（1960－1970）1962年美國乙烯廠實現(xiàn)了工業(yè)裝置中的第一個直接數(shù)字控制

1965年第一次使用機載數(shù)字計算機控制Gemini3號的發(fā)射1968年第一次通過容錯來提高阿波羅4號、土星5號的可靠性

嵌入式系統(tǒng)走向繁榮，軟件、硬件日臻完善（1971－1989）1971年11月，Intel公司推出了第一片微處理器Intel40041976年，第一個單片機Intel8048出現(xiàn)。1982年，第一個DSP出現(xiàn)，比同期的CPU快10～50倍。1991年，arm公司出現(xiàn)

嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用走向縱深化發(fā)展（1990－至今）20專業(yè)內(nèi)涵——電氣測試應(yīng)用基于CAN總線的“阿爾法磁譜儀”超導(dǎo)磁體狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)21專業(yè)內(nèi)涵——電氣測試應(yīng)用新型能源智能變電站儲能技術(shù)智能計量智能電網(wǎng)組成及電氣測試技術(shù)的應(yīng)用22專業(yè)內(nèi)涵——性能指標(biāo)評價誤差指標(biāo)：精密度、準(zhǔn)確度、精確度23一、專業(yè)概述二、專業(yè)內(nèi)涵三、他山之石24他山之石——天津大學(xué)光電信息工程測控技術(shù)與儀器電子科學(xué)與技術(shù)（光電子）生物醫(yī)學(xué)工程精密儀器與光電子工程學(xué)院光電子技術(shù)科學(xué)(天南大合辦)

教職工189人,其中專任教師137人院士2人,教學(xué)名師1

人,

長江學(xué)者8

人,新世紀(jì)人才7人教師隊伍大尺寸現(xiàn)場檢測；高精度坐標(biāo)測量；微納測試；聲學(xué)檢測；光纖傳感技術(shù)25他山之石——哈爾濱工業(yè)大學(xué)

電氣工程與自動化學(xué)院——自動化測試與控制系穩(wěn)定的特色優(yōu)勢方向超精密儀器技術(shù)、自動化測試技術(shù)只有