测控技术与仪器专业培养方案

第一篇：测控技术与仪器专业培养方案

测控技术与仪器专业培养方案

一、培养目标及模式

测控技术与仪器(Measurement Control and Instrumentation)专业隶属于信息技术领域的仪器科学与技术学科，培养具有坚定正确政治方向，德、智、体、美全面发展，掌握信息的获取、传输、处理、应用的基本技术和方法，基础理论扎实、知识面宽，实践能力强，能够从事计算机测控系统、智能化仪器仪表、智能信息处理、机电一体化设备和精密仪器等技术的研究、设计与开发工作，能在国民经济各部门从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的“研究开发型”和“工程应用型”技术人才。

“研究开发型”人才培养目标：具有扎实的高等数理基础和专业理论基础；外语水平较高，听、说、读、写能力较强；具有一定的知识更新能力、创新能力和综合设计能力；具有一定的学科前沿知识和良好的从事科学研究工作的能力。毕业后既可继续攻读硕士学位，也可在企事业单位从事研究与开发工作。

“工程应用型”人才培养目标：具有较好的高等数理基础和专业理论基础；具有一定的外语交流能力、知识更新能力、创新能力和综合设计能力；具有较规范的工程素质，动手能力较强，掌握较熟练的专业技能。毕业后可在企事业单位从事工程技术或工程管理工作，或攻读工学硕士学位。

二、基本要求

(一)素质结构方面

思想素质：热爱社会主义祖国，拥护中国共产党的领导，学习马列主义、毛泽东思想、邓小平理论重要思想的基本原理；遵纪守法，具有良好的道德品质和正确的人生观、价值观；积极为社会主义现代化建设服务。

文化素质：应具有较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力，积极参加社会实践，适应社会的发展与进步，能建立健康的人际关系。

专业素质：具有较扎实的自然科学基础知识和本专业所必需的技术基础及专业知识，掌握科学地发现、分析和解决问题的基本方法；具有严谨的科学态度和求实创新意识，对市场经济规律在解决工程实际问题中的作用有正确的认识。

身心素质：身心健康，具有在胜利、成功、成就面前不骄不躁，在困难、挫折、失败面前不屈不挠的精神面貌。

(二)能力结构方面

获取知识的能力：具有较强的自学能力和能利用现代化信息渠道获取有用知识的能力；具有一定的社会交往能力和对自然科学及社会科学知识的表达能力。应用知识的能力：能将所学的基础理论与专业知识相结合，并在工程实践中予以应用，具有初步研究和解决现代测控技术及仪器仪表领域工程实际问题的能力。创新能力：培养创新意识，了解科学技术最新发展动态及所研究领域的国内外研究现状，具有一定的创造性思维和初步科学技术研究与开发能力。

(三)知识结构方面

工具性知识：外语、计算机文化基础、高级语言程序设计和文献检索、科技写作等知识。

人文社会科学知识：马克思主义基本原理、毛泽东思想概论、邓小平理论与“三个代表”重要思想概论、中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、形势与

政策等。

经济管理知识：现代企业管理、管理概论等。

自然科学知识：高等数学、大学物理等。

工程技术基础知识：机械制图、电路分析基础、信号与系统、模拟电子技术基础、数字电路与逻辑设计、数字信号处理、电磁场与电磁波、射频电路基础、微机原理与系统设计、自动控制原理、传感器与信号调理、电子测量技术等。

专业知识：单片机原理与程序设计、软件技术基础、自动测试技术、计算机控制技术、光信息检测与处理、嵌入式系统技术、计算机通信技术在仪器中的应用、现代测量仪器概论、虚拟仪器设计、计量测试技术、自动化仪表与系统、大规模可编程器件技术、数字信号处理器技术、数字图像采集与处理、电磁兼容等。

三、学制与学位

1.基本学制：四年。

2.授予学位：工学学士。

四、专业方向与业务能力

本专业的主干学科为仪器科学与技术学科；相关学科为电子信息工程学科、计算机科学与技术学科、控制科学与工程学科、信息与通信工程学科、光学工程学科、机械工程学科。

测控技术与仪器专业以现代电子技术、计算机技术、电子信息技术等为基础，主要学习电子测量技术、信息获取与处理技术、计算机测控技术、智能化仪器仪表技术等的基本理论；学习精密仪器的光学、机械与电子学基础理论、测量与控制理论和有关测控仪器设备的设计方法，受到现代测控技术和仪器应用的训练；具有本专业测控技术及仪器较为系统的研究、设计、开发和应用能力。通过校四年的理论学习和实践，学生应获得下列几方面的知识和能力：

1.具有较扎实的自然科学基础，掌握高等数学、工程数学、大学物理等基础性课程的基本理论和应用方法；具有较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力。

2.基本掌握一门外语，具有较好的听、说、读、写的能力，能较顺利地阅读本专业的外文书籍和资料。

3.基本掌握电路分析、信号与系统方面的基本理论以及模拟、数字电路的基本理论和设计方法，并能运用计算机进行模拟仿真和设计，具有较强的实践能力。

4.基本掌握测量信息论、信号处理理论、自动控制理论、微型计算机系统设计理论的基本原理和方法。

5.基本掌握传感器原理和应用、仪器调理电路设计方法、智能化仪器和自动化仪表设计技术、测控技术及工业过程控制系统技术的基本原理和方法。

6.具有一定的制图及精密机械设计能力，掌握一定的精密仪器仪表结构设计方法，能够了解工艺流程，具备一定的操作技能。

7.具有一定的计算机软、硬件综合运用能力，掌握一定的软、硬件设计和调试方法。

8.具有一定的系统分析和综合应用能力，基本掌握光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验能力，初步具有本专业测控技术、仪器仪表与系统的设计、开发能力和一定的技术性组织管理能力。

9.对目前国内和国际本专业常用的规范和标准有一定的了解，并在设计中能够运用。

学生毕业后具有较全面的思想和技术素质，可从事检测技术和计算机测控技术的研究，过程控制系统的设计、工程实施和运行管理，精密仪器、智能化仪器和自动化仪表产品的设计与开发等多方面的工作。毕业生可分配到有关的高等院校、厂矿、企业、研究单位、设计单位以及专业管理单位工作。

五、主干课程设置

主干课程——电路分析基础、信号与系统、电路信号与系统实验、模拟电子技术基础、数字电路与逻辑设计、微机原理与系统设计、数字信号处理、电磁场与电磁波、射频电路基础、自动控制理论基础、传感器与信号调理、电子测量技术、单片机原理与程序设计、现代测量仪器概论、软件技术基础、自动测试技术、微波电子线路、光信息检测与处理、计算机控制技术、嵌入式系统技术、计量测试技术、自动化仪表与系统、电磁兼容。

第二篇：测控技术与仪器专业培养计划

测控技术与仪器专业培养计划说明

（2004年）

一、指导思想

体现“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的时代精神，适应社会主义市场经济体制下对复合型、开放型人才的需求及现代科学技术不断分化又不断综合的新特点。在电气信息类大平台的知识基础上，拓宽知识面，优化专业知识结构，综合出具有应用电子技术、光电技术、计算机应用和智能机电工程背景的结构体系。注重培养学习能力、适应能力、创新精神和实践能力。

二、培养目标

本专业倡导学生以健全的思想品格、健康的体魄为基本出发点，注重视野开阔、勇于探索、作风踏实等素质的培养。学生修业合格后能够从事信息工程领域有关传感技术、工业检测、过程控制、信息处理、机电一体化等方面的研究、开发和设计工作，能够成为高等院校、研究机构中具有坚实基础、富有开发潜力的教学和科研的后备力量。他们不仅是专业领域的骨干实践者，而且是具备较强综合分析能力、系统集成能力、组织管理能力的富有开拓创新精神、团队合作精神、高尚职业道德风范的组织管理者。

三、基本要求

本专业的毕业生应具有扎实的自然科学基础，较好的人文和社会科学基础及良好的文字表达能力，较高的人文和社会科学综合素质；具有本专业必需的专业知识、较全面的检测技术应用和检测系统设计、机电一体化系统设计能力；具有较强的信息处理、微机应用、文献检索及英语交流能力。

四、学制与学位

参照上海交通大学学分制管理有关规定。

五、课程体系的构成及学时、学分分配比例

1、测控技术与仪器专业的知识结构由电子技术、力学、精密仪器设计、信号处理和计算机技术四大部分组成。

本计划由五个模块组成，它们是：公共基础课程模块；人文社科经管课程模块；学科基础课程模块；专业课程模块；实践环节模块。

2、计划内总学分为150学分，其中：公共基础课共53学分，占总学分的 35.3，其中必修42学分，选修11学分；人文、社科、经济、管理类课程共21学分，占总学分的 14，其中必修课11学分，选修课10学分；学科基础课共学37.5分，占总学分的 25；专业及特色课程共38.5学分，占总学分的 25.7。

3、为加强实践能力、动手能力的培养，计划中除课堂教学、实验课程外，还有教学实习、生产实习、课程设计、毕业设计等一系列实践环节共计40周。

六、主干课程体系

本专业的主干课程由电子技术、传感器、检测技术、精密仪器设计、微机原理与接口技术等构成。

七、实验、实习、课程设计、毕业设计（论文）等安排

1、为保证实践环节，本计划除单独安排大学物理实验、基本电路理论实验、电子技术实验、微机实验等课程外，在传感器、光电测试技术、检测技术和精密仪器设计等课程中，均安排了相应的实验教学内容。

2、本计划除平台有关课程以及微机类课程外，在误差理论、仪器CAD优化设计、工程图学、机电一体化课程设计、电路CAD课程设计、智能仪器课程设计中，均安排计算机上机实验。

3、实习环节包括：军训、教学实习、生产实习；综合性课程设计包括：传感器、机电一体技术、虚拟仪器技术、电路CAD、智能仪器；毕业设计20周。所有实习、课程设计、毕业设计环节学生需全部完成。

4、安排仪器总线与虚拟仪器和检测技术采用双语教学，结合毕业（论文）课题进行文献阅读和笔译。

5、提供专门场所和设备，鼓励学生开展课外科技活动。鼓励参加业余电台活动、全国电子设计竞赛、完成PRP、PEP项目、参加研究型实验项目、参加全国或市机器人大赛、参加全国挑战杯竞赛和参加ACM竞赛，高年级学生可参与教师的科学研究工作。

八、教学安排一览表

见附件。

九、毕业规定

学生完成公共基础课、人文社科类课程、学科基础课，选修专业前沿和特色课程，共150学分；并参加所有指定性实践教学环节共40周，成绩合格，共210学分，即可毕业。

第三篇：测控技术与仪器专业

测控技术与仪器专业

专业介绍

测控技术与仪器专业研究信息的获取、处理、以及对相关要素进行控制的理论与技术，涉及电子学、光学、精密机械、计算机、信息与控制技术等多学科基础及高新技术。本专业培养经过多学科基础理论与实用技能的严格训练，具有科学创新意识、德智体等方面全面发展、可从事测量与控制、信息工程、计算机应用、精密工程、微纳技术等多领域的科学研究、产品设计

制造、科技开发、企业管理等方面的高级技术人才。

本专业始建立于1952年，是全国最早成立的仪器类专业，是国务院学位委员会第一批批准建立的博士、硕士学位授予单位和博士后流动站，一级学科国家重点学科，是教育部高等学校仪器科学与技术教学指导委员会主任单位，是国家“211工程”重点建设学科、“985工程”国家一级创新平台。设有“精密测试技术及仪器国家重点实验室”。本学科拥有国内一流的教学和科研实验室，配备了大量现代化的仪器设备。每年研究生招生人数150多名，超过本科生招生人数。

本专业师资力量雄厚，现有教职工73人，60%以上具有博士学位。其中，中国工程院院士1名，长江学者2名，教授24名，副教授23名，博士生导师22名，硕士生导师40名。每年承担各种重大科研课题数十项，科研经费数千万，近几年多次获得国家发明奖、国家科技进步奖和国家教学成果奖。与美国、英国、德国、日本、俄罗斯等国家学术交流活跃。

本专业注重创新人才培养，为适应市场经济的需要，以宽口径、厚基础、重能力为指导思想安排本科教学，强化创新意识和实践能力训练。主要学习电子技术基础、微机原理、计算机辅助设计、自动控制原理、测控电路、精密机械设计基础、工程光学、精密测试基础、信号与信息处理、虚拟仪器、测控系统设计、激光测量技术等课程。注重实践能力训练，开设了一批实践能力实训课和一批跟踪国际科技发展前沿的专业选修课，如21世纪的光学测

量、微纳加工技术（双语）和微纳测试技术（双语）等。

本专业毕业生理论基础扎实，专业知识面宽广，适应性强，就业选择余

地大，除继续深造者外，大部分被电子信息、通讯、航空航天、仪器仪表等行业的研究院所、三资企业、公司和大型国有企业录用，毕业生深受广大用

人单位欢迎，许多人已经成为单位的技术、管理骨干。

培养方案

培养目标

本专业培养具有精密仪器设计制造以及测量与控制方面基础知识与应用能力，能在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科研开发、应用研究、运行管理等方面的高级专门人才。

培养计划

说明：详情请访问测控专业实践能力培养计划页面。该计划是培养方案的一部分。计划中对测控本科生应具有的实践能力做了详尽的要求，并制定

有能力培养计划和实施步骤及教学管理方法。

培养要求

本专业学生主要学习精密仪器的光学、机械与电子学基础理论、测量与控制理论和有关测控仪器的设计方法，受到现代测控技术和仪器应用的训

练，具有本专业测控技术及仪器系统的应用及设计开发能力。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

 具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正

确运用本国语言、文字的表达能力；

 较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论知识，主要包括机械学、电

子学、光学、测量与控制、市场经济及企业管理等基础知识；

 掌握光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验研究能力，具

有本专业测控技术、仪器与系统的设计、开发能力；

 具有较强的外语应用能力；

 具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。

主干学科

仪器科学与技术

核心课程和特色课程

核心课程：传感技术、自动控制原理、微型计算机原理与应用、电路基础、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、信号与系统、精密机械设计基

础、精密检测技术、工程光学等

特色课程：精密机械设计基础、精密检测技术

相近专业

电子信息工程

第四篇：测控技术与仪器专业

调研报告

班级： 08测控（2）班

学生姓名： 李志伟

测控技术与仪器专业学号： 0800201216 题目： 测控技术调研报告

完成日期2011 年6月28日

引言

测控技术自古以来就是人类生活和生产的重要组成部分。最初的测控尝试都是来自于生产生活的需要，对时间的测控要求使人类有了日晷这一原始的时钟，对空间的测控要求使人类有了点线面的认识。现代社会对测控的要求当然不会停留在这些初级阶段，随着科技的发展，测控技术进入了全新的时代。

随着现代科学技术日新月异的发展，以信息技术产业为支柱的知识经济也随之迅速发展，人类已经逐渐进人信息社会，各种高新技术也愈来愈多地融合渗入到测量领域和仪器仪表行业。测控技术与仪器已经发展成为当今信息科学技术学科领域的重要分支，是研究信息的获取和预处理，以及对相关要素进行控制的理论与技术;是集光、机、电、自动控制技术、计算机技术与信息技术多学科相互融合和渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。

测控技术是现代工业技术中的重要支柱，是解放和发展生产力、增强产品市场竞争力的可靠保证。在现代科技领域中，特别是在尖端技术领域中，重大成果的取得，都与测控技术是分不开的。可以说如果没有现代测控技术，支撑现代义明的科学技术就不可能得到发展。

一 背景意义

测控技术与仪器、仪表广泛用于制造业、能源、环保、航空、航天、国防工业以及科学研究等部门，是观察、测量、计算、记录和控制自然现象与生产过程的工具。解放前，我国没有独立完整的仪器仪表工业。新中国成立后，1951年我国即着手第一个五年计划的编制工作。“一五”期间国家陆续建立了一批大型骨干工业企业和国防工业，而这些企业中必须配备大量的仪器仪表。

日前，国内测控行业的整体水平和国外有着很大差距。我国仪器仪表行业产品绝大多数是属于中低档水平，随着国际上智能化、数字化、微型化的产品逐渐成为主流，这种差距还继续加大。

要提升国内制造业的整体水平，必须提高测控行业的整体水平。国内测控行业和国外的差距主要表现在两个层而上：一是在先进技术的研发上，另一个是成熟技术的应用和推广上。而近10年来，以Internet为代表的网络技术的出现以及它与其他高新科技的相互结合，不仅己开始将智能互联网产品带入现代生活，而且也为 测量与仪器技术带来了前所未有的发展空间和机遇，网络化测量技术与具备网络功能的新型仪器应运而生。

二 发展趋势

测控技术广泛应用十国民经济建设的电信、民航、石油、化工等许多领域。计算机网络技术的迅速发展，推动着测控技术向着网络化、分布性和开放性的方向发展。这种发展趋势使测控系统功能的扩展更加灵活，性能不断提高，使用更加简便。

计算机、微电子、通信和网络等技术是网络化测量技术与仪器产生并迅速发展的强劲支撑。自从迅猛发展的计算机技术及微电子技术渗透到测量和仪器仪表技术领域，便使该领域的面貌不断更新。相继出现的智能仪器、总线仪器和虚拟

仪器等微机化仪器，都无一例外地利用计算机的软件和硬件优势，从而既增加了测量功能，又提高了技术性能。由于信号被采集变换成数字形式后，更多的分析和处理工作都由计算机来完成，故很自然使人们不再去关注 仪器与计算机之间的界限。近年来，新型微处理器的速度不断提高，采用流水线、RISC结构和cachE等先进技术，又极大提高了计算机的数值处理能力和速 度。在数据采集方面，数据采集卡、仪器放大器、数字信号处理芯片等技术的不断升级和更新，也有效地加快了数据采集的速率和效率。与计算机技术紧密结合，已是当今仪器与测控技术发展的主潮流。对微机化仪器作一具体分析后，不难见，配以相应软件和硬件的计算机将能够完成许多仪器、仪表的功能，实质上相当于一台 多功能的通用测量仪器。这样的现代仪器设备的功能已不再由按钮和开关的数量来限定，而是取决于其中存储器内装有软件的多少。从这个意义上可认为，计算机与现代仪器设备日渐趋同，两者间已表现出全局意义上的相通性。

与此同时同时网络技术已越来越成为测控技术满足实际需求的关键支撑。当今时代，以Internet为代表的计算机网络的迅速发展及相关技术的日益完善，突破了传统通信方式的时空限制和地域障碍，使更大范围内的Internet拥有的硬件和软件资源正在越来越多的领域中得到应用，比如电子商务、网上教学、远程医疗、远程数据采集与控制、高档测量仪器设备资 源的远程实时调用，远程设备故障诊断，等等。与此同时，高性能、高可靠性、低成本的网关、路由器、中继器及网络接口芯片等网络互联设备的不断进步，又方便 了Internet、不同类型测控网络、企业网络间的互联。利用现有Internet资源而不需建立专门的拓扑网络，使组建测控网络、企业内部网络以及它 们与Internet的互联都十分方便，这就为测控网络的普遍建立和广泛应用铺平了道路。

三 技术特点

现代测控技术的特点可以概括为：智能化、数字化、网络化、分布式化。1 智能化 现代测控系统中应用的仪器仪表都是智能化的仪器，以微处理器为基础，具有方便使用、灵巧、多功能等特点。随着微电子技术的发展和更多的人工智能的不断引入，智能化仪器的计算能力和计算方法将得到大大增强。2 数字化 数字化在测控领域中的应用主要体现在：控制器到远程终端设备的数字化控制，传感器的数字化控制，通信、信号处理等过程的数字化控制等。3 网络化 传感器技术、测控技术、计算机技术与网络技术的结合，使分布式、网络化的测控系统的组建变得十分便捷。随着计算机网络技术的迅猛发展及其他相关技术的不断完善，使得计算机网络的规模更加庞大，其在航空航天、气象、通信和国防等领域的应用也更为广泛。分布式化 分布式测控技术是以网络技术和微型计算机术为基础，采用分布式的结构将系统内所使用设备连接起来，从而组合成符合要求的分布式测控系统。在生产过程的控制中，分布式测控系统可以实现测量——控制——管理的全自动化，大大降低了测控成本，提高了测控效率。

四 应用情况新型传感器技术 传感技术是当今世界发展最迅速的高新技术之一。为了适应现代科学技术的发展，新型传感器逐渐融入了诸如计算机技术、智能技术和网络技术等新技术，使其结构更加完善，功能更加强大。

新型传感器技术的应用体现在：①微型化气体传感器广泛应用于交通、医学、化工、机器人、国防、防伪等领域。②数字化传感器在实际生产和生活中应用广泛，如：银行监控、测量环境温度、图像传感器等。③集成化传感器主要用于温度测量、压力测量和视觉测量。④智能化传感器的典型应用，如：火车机车的状态监测、心内压监控系统等。⑤网络化传感器在工业、农业、军事国防、医疗、抢险救灾、环境监测、城市管理、反恐等许多领域具有潜在的实用价值和重要的科研价值。现代测控总线技术 在现代测控系统中，利用总线技术可以在很大程度上简化测控系统结构，增加系统的可靠性、开放性、兼容性及可维护性，从而降低系统成本。

现代测控总线技术的应用有：①GPIB总线技术利用计算机实现了对仪器的操作和控制，促使测控技术向大规模测控系统的方向迅速发展。②USB总线具有低成本、速度快、使用灵活、即插即用、易于扩展等优点，在低速设备上应用广泛。③IEEE总线具有支持多种总线速率、支持等时和异步两种传输方式、分层的硬件和软件、支持点对点传输、可扩展总线、错误检测和处理等优点，成为外部硬盘、视频设备、高度数字音频和其他高速外设的首选接口。④自动化系统与设备正朝着现场总线体系结构的方向前进，将极大的促进企业网络和自动化相关行业的发展。⑤LXI总线有着巨大的竞争潜力和广阔的发展空间，尤其适合于多个单位合作研究开发生产的项目和分布在不同地区的研发机构。虚拟仪器技术 虚拟仪器技术是计算机辅助测试领域的一项重要技术，是现代仪器技术和现代计算机技术深层次结合的产物，具有功能强大、交互性、灵活性、系列化和模块化、网络化等优点。

虚拟仪器技术的应用也较广泛，如：①利用虚拟仪器技术测量不同进口压力和转速下的液力变矩器的性能参数。②虚拟仪器技术用于蚕茧无损质量检测。③利用虚拟仪器计算机视觉软件和开发工具，开发出计算机自动化秧苗分析系统，可用于预测在最后发芽期限发芽良好的秧苗数量及监视秧苗质量。④虚拟仪器技术用于农机监控、检测上及农机现代化管理与教育。远程测控技术 常见的远程测控技术有：专线远程测控技术、电话网远程测控技术、以太网远程测控技术和无线通信远程测控技术。

远程测控技术的应用主要有：①基于Internet的远程测控技术，在核电站检测、电网运行监控、石油输送管道的远程监控、机器人的远程监控等领域应用广泛。②基于现场总线的远程测控技术，主要应用于现场总线仪表、现场总线网络、现场总线远程测控系统等的监测。③基于无线通信的远程测控技术特别适用于用户密度不高、距离较远、不易布线和地理环境复杂的地区和情况。

五 发展前景

日前测控系统中迅猛发展的现场总线，它的通信模型和OSI模型对应，将现场的智能仪表和装置作为节点，通过网络将节点连同控制室内的仪器仪表和控制装置联成有机的测控系统。测控网络的功能将远远大十系统中各独立个体功能的总和。结果是测控系统的功能显著增强，应用领域及范困明显扩大。1999年2月，Jini软件技术问世。Jini软件技术旨在使各种电器设备、测量仪器及采用JAVA芯片的各种装置能连接上网，Jini软件连同以Java语言编写的简单程序，可使联网的任何仪器设各实现其自身功能的同时，还能为其他仪器设备加以利用。网络技术的出现，正在并将极大地改变人们生活的各个方面。具体到计量测试、测控技术及仪器仪表领域，微机化仪器的联网，高档测量仪器设各以及测量信息的地区性、全国性乃至全球性资源共亨，各等级计量标准跨地域实施直接的数字化溯源比对，远程数据采集与测控，远程设各故障诊断，电、水、燃气、热能等的自动抄表，都是网络技术进步并全而介入其中发挥关键作用的必然结果。

结束语

日前，全球经济一体化，中国的测控市场已经慢慢发展起来。进入新队纪以来，队界军事国防、电子制造、工少一自动化等行业都进入了前所未有的高速发展阶段，测控技术的迅猛发展为整个社会技术进步和产业升级起到了推动、提升和改造的作用，测控技术的前景必然会越来越广阔！

参考文献

[1] 国家计委产业发展司，国家经贸委投资与规划司，科学技术部条件财务司.关于振兴我国仪器产业对策与建议——对全国仪器行业开展调查研究的总结报告

[2]《仪器仪表学科战略发展研究》课题研究组，仪器仪表学科发展战略研究报告.2005

[3]《自动化学科战略发展研究》课题研究组，自动化学科专业发展战略研究报告.2005

[4]专家论仪器的重要作用.,2002.12.28

[5]中国仪器仪表学会.现代仪器仪表的发展和未来五年我国对仪器仪表市场需求的分析报告.2004.07

[6] 王大珩，胡柏顺.加速发展我国现代仪器事业，迎接 21世纪挑战.现代科学仪器

[7]王大珩.现代仪器仪表技术与设计（上、下卷）.北京：科学出版社

[8]戴先中.自动化科学与技术学科的内容、地位与体系.北京：高等教育出版社

[9] 测控技术与仪器专业发展战略研究报告

[10] 《中小企业管理与科技》,浅谈现代测控技术及其应用

[11] 现代测控技术的发展及前景

第五篇：测控技术与仪器专业认知

测控技术与仪器专业认知与实践

大一刚开学的时候班主任就给我们讲过测控技术专业的相关应用前景，当时大致的介绍了测控技术的应用，大到航空航天小到日常生活中，测控技术应用的很广。航空航天中的探月遥测，火箭发射，生活中的门禁，刷卡机等等都有很广的应用。对于当时大一的我们有些理论或者是应用完全不能理解，也不明白，像是站在知识的海洋的沙滩上，望着知识的海洋，开始学习的航程。

在老师的宣讲中，开始了解到，我们专业的培养计划：测控技术与仪器专业培养能从事仪器仪表、光机电一体化以及测量与控制等领域的各种设备与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理的高级工程技术人才。

知道本专业主干学科为仪器科学与技术、电子科学与技术、计算机科学与技术、机械工程、光学工程。开设的主要课程有：信号与系统、精密机械设计、工程光学、电路、模拟及数字电子技术、控制工程基础、单片机原理及应用、计算机测控技术、测控电路、传感技术、测量技术、测控仪器设计、数字图像处理等。本专业为北京市品牌建设专业，拥有一支由一批教授、副教授以及具有博士学位和海外留学归国人员组成的高水平教师队伍。本专业办学历史悠久，所属仪器学科具有硕士学位授予权，在读硕士研究生规模达70余人。目前承担国家和北京市等一大批高水平的科研项目，拥有机电系统测控（北京市重点实验室）等多个实验室和一大批先进仪器设备。本专业的毕业生具有较宽的知识面，就业面广、适应性强。可在机械、电子信息、生物、医学、材料、航天、环保等行业中从事新型仪器的研发、技术支持、营销及管理工作；在信息产业中从事信息的检测和处理工作；在航天测控、检验检疫部门、计量测试管理部门从事测控技术研究、测试设备的检验、检定、国家计量测试标准的制定、执行和管理工作；在光机电一体化产业中从事光机电一体化系统与设备的研发工作。

这样在一处入学的时候就对测控技术与仪器有了大概的了解，在之后的学习中渐渐的有了更深的认识。

在大一的下学期，申报了《基于单片机的语音控制机器人的研究》的大学生创新项目。项目的主要内容是：项目研究的语音机器人是基于单片机设计的轮式机器人。其能根据开始语音训练录制的语音命令来控制其前进、倒退、左转、右转和停止；在行驶的过程中其通过红外感器自动检测障碍物，并且自动避开障碍

物绕道行驶，可以在行走过程中声控改变运动状态，在超出语音控制范围时能够自动停车，在整过行驶过程中使用霍尔元件能实现自动记录行驶的路程和时间，能实现简单的人机对话。

在那时我们就已经具备了相应的知识如：本项目成员都已学习了机械制图、机械制造的基本原理、高等数学、大学物理、C语言、单片机程序设计等课程。并且单片机的开发上学期班主任组织我们在每周末进行了系统的学习，共有十位学长指导（八位研究生两位本科生），共计有50多个学时，并且在寒假由学习小组负责人指导完成了大量的实验，并做了语音控制方面的材料收集。

也有了相应的方案思路： 语音部分：单片机准备采用凌阳SPCE061A单片机，SPCE061A具有灵活的语音处理能力。可以播放SACM A2000和SACM S480等格式的语音资料，而且还可以配置外部存储器，可以存储很长的声音段。其两个音频DAC输出口可以接喇叭，发声发声系统很容易实现。车体部分：小车车体主要为两个步进电机驱动装置，在车体的下面有一个可以安装电池的电池盒，整个小车的电源就是由它来提供的。在小车的底部有一个小开关，它负责控制整个小车的电源开通与关断。单片机：凌阳SPCE061A单片机是小车的核心部分，它负责整个小车控制信号的产生，以及语音的播放和识别功能实现。外接红外传感器，霍尔元件。在行驶的过程中小车通过红外传感器自动检测障碍物。通过霍尔元件检测轮子转数用来计算路程。

但是在最后完成工作的过程中还是遇到了很多困难。但也从中了解到很多的知识。渐渐的对仪器的认识由单纯的硬件设施到软件实现的认识。很早就有人提出了“计算机就是仪器”/软件就是仪器”的概念，而labview就是一款方便的测控仪器的辅助软件。从接触labview到使用labview在测控技术中应用，渐渐的体会到这款软件的方便使用。

因此在大二的时候我们有申报了有关虚拟仪器方面的项目《基于labview的无线视频探测移动机器人设计》，想对虚拟软件的仪器有更深的认识。

这个项目的设计可以帮助用户应用于紧急营救场景分析，代替工作人员进入高危无人区，查看工作现场突发紧急情况，并为后台人员提供实时信息。也可以推广到核电厂的高放射性的车间，冶炼厂的高温车间以及化工行业的有毒有害的自动工作车间，代替人查看现场情况。同时如果对项目的部分功能进行改变，可

以推广应用到更广泛的地方，比如救灾，消防，侦察，排爆，智能家居等，用途广泛，可扩展性强。基于LABVIEW的无线视频探测移动机器人设计是基于labview与51单片机进行研究的，对于相关电工电子，材料力学等专业课起到复习巩固的作用，并且将理论知识用到无线视频探测移动机器的开发中去，更有利于我们学习。并且对于今后参加全国大学生电子设计大赛、全国虚拟仪器大赛等比赛项目打下基础。

学习labview有快半年了，回顾一下自己的摸索过程。幸运的是有个项目用到Labview,因此边学边用，由于有前一项目的经验作参考，可以说是在模仿中学习。从学习到使用给我最大感受是labview编程容易上手，帮助文档方便，就是太贵了，比较少企业会使用，特别是小企业。虽然这样，还是很推崇学习labview的。其实总结自己的摸索过程也等于是在做项目总结。

首先从使用的模块做总结：

1、毫无疑问的串口通信；

2、与数据采集相对应的TDMS数据存储模块；

3、报表输出（word,excel,html）；

4、连续的波形显示以及从TDMS里读取显示；

5、待解决的xcontrol控件；

模块分析：

1、对于串口通信：主要是要设置成有数据即读取，而不能等到接收缓冲区满时再读取。

2、TDMS数据存储，关键点是数据量大的时候如何压缩存储，以及利用TDMS本身的属性设置（可以参见TDMS属性设置帮助），减小存储文件的大小。否则如果数据发送速率快的话，文件大小是很可观的，压缩数据的方式有很多种，我采用的是读取采样间隔长度的数据，提取最大最小值的方式。具体如下： 1)中间数组存储采样间隔长度的数据；2)提取中间数组的最大最小值；3)删除中间数组的采样间隔长度；4)将删除后剩余的数组重新赋值给中间数组，给下一次使用。

3、报表输出比较简单，labview已经将要用到的程序封装成一个个VI，只需要调用这些VI，拼凑成你需要的报表模板形式即可。这一块参考的是方慧敏写的报表输出demo程序。

4、最近开始了上下位机的联调，涉及到了数据采集与数据处理，数据保存，数据导出四者并行执

行最需关注的问题，数据同步的问题。全部数据传递都用全局变量需要在数据采集不到数据的时候让全局变量输出空数据，这种方法显得有点麻烦，而且是多处对全局变量写。有可能会发生竞争。于是翻看labview相关书籍，关于同步技术方面的，其中队列和通知都是很好的方法，采用通知技术可以很好的解决这类问题。

不仅仅是在参加学校的大学生创新项目中，在学学校组织参观的仪器展上也了解到很多测控方面的知识应用，也学到很多。

在参观展会中了解到测试技术的重要性。在高质量产品的制造和高效率生产环境的构建中，测量技术起到了很大的作用，其重要性与日俱增。尤其在生产国际化、全球经济一体化迅速发展的时期，要求不同地区生产的高精度零部件，必须具有良好的互换性，因此，急需建立一种基于国际标准的拥有极佳测量精度及可靠性的测量体制。为了满足上述要求，精密测量仪器必须具有更高的精度、质量和可靠性。各个仪器生产厂商也都在积极开发功能更强、服务性能更好的新产品，而从中我们可以看到测量仪器的最新动向。

目前，生产现场非常重视提高加工效率和降低生产成本，其中，最重要的便是生产出高质量的产品。为此，必须实行严格的质量管理，只有在保证高质量生产的前提下，制造业才能生存和发展。作为保证制造业顺利发展的重要手段，高精度零部件构成的加工机床和由高精度测量仪器组合集成的加工生产线构建成的自律式加工系统，是很有必要的。据此可以预计，今后，市场对用于质量管理的测量系统和机器设备的需求将不断增长。

制造业生产现场对测量仪器及装置的要求大致如下：①能够适应广泛范围的环境温度；②抗污染和防振动性能优异；③测量重复精度高；④使用方便。目前，各厂家以便于在加工环境使用为前提，正积极地开发新产品，这些新产品能够进行高速、高精度测量，而且稳定性极佳，操作便捷。

同时提高测量技术的认识。在汽车零件及其它各种机械零件的测量中，目前已大量采用三坐标测量机，在电气及电子零件测量方面，则大量采用显微镜或图像测量仪。随着加工精度的提高，测量精度的要求也不断提高。目前，测量精度达1μm以内的超高精度三坐标测量机、显微镜、图像测量机等已开始普及。其中，初项(首项)误差为0.35μm的三坐标测量机已投放市场。另外，整个零件均

采用摄像头(照相机)或激光进行测量，并可对尺寸测量及整体形貌进行评价的测量机也已大量使用。近期，人们对大幅度提高测量精度极为关注。原来为0.1mm左右的精度，现在已能达到10μm甚至几μm的水平。带摄像头的专用测量机或三坐标测量机已配置带有在线激光测头系统等附属装置，使之具有多种测量功能。另外，推出的能与接触式测头自动切换、配备轻而小的图像测头的三坐标测量机，可在一台仪器上实现接触式和非接触式的测量。

如何抑制高速运动和加减速时产生的振动，提高测量机的可靠性，也是人们关注的问题。各公司在设计产品时，均尽可能提高测量机的刚性和采用高水平的驱动控制技术，以减轻测量过程中的振动。

更高精度要求的应对和竞争。目前，尺寸精度已经由单纯的长度测量进入了综合的形状测量阶段。随着制品不断向高精度和高质量化发展，对测量技术也提出了更严格的要求。

作为长度基准的测量尺领域内，一方面长度增加和高分辨力是发展的趋势，而对应于按顺序对微细刻划线技术的增量式测量，已经开发出不计数就能检测出测量尺位置的绝对式测量尺。微细、小型零件的测量不断增多。在圆度、圆柱度测量仪方面，对其测量精度的要求进一步提高，尤其是随着微小孔和微细零件测量需求的增多，各公司相继开发出能够满足高精度测量指标的产品。在表面粗糙度测量方面，各公司已开发出能一次将表面粗糙度和轮廓形状检测出来的表面形状测量仪。

测试技术的展望，随着防振要求的提高，测量机正向两极分化的方向发展，面向汽车行业用户的测量机，通常均为价格较便宜(不需要很高精度)的机种，另一类则是用于设备检测、防灾、防震领域的高灵敏度机种。根据不同的用途，要求开发相应的最佳测量技术。刀具预调测量仪，目前正由投影仪类型向监测器类型转变。仪表校正等精密工具的测量需求增多。特殊零件的测量增多，这些零件采用接触式测量时，往往会因测量力而变形；采用非接触式测量又易出现精度不稳定，因此，需要开发新型测量技术。市场需要易于操作的非接触式测量技术。测量技术应便于操作，且具有多种功能。同时，应配装千分尺和个人计算机等装置，提高测量机的附加值。用户希望开发出高精度、高速、低价格的齿轮测量机。汽车行业存在着减少最终集中测试的趋势。主动检测和在线(序后)检测等在加工

中得到推广应用。其中，在保证质量方面，许多用户希望测量技术能实现数据的无线传输。

如上所述，随着人们对测量技术的重要性和存在价值的认识应大幅度提高，测控技术必定有长远的发展。作为现在在读的大学生应当抓好眼前的学习机会，不断的努力充实自己，让自己在本行业中拥有可以立足的本领。