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测控技术与仪器专业其简单介绍:

日期: 2016-01-18
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测控技术与仪器是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;是电子、光学、精密机械、计算机、信息与控制技术多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。

测控技术与仪器是将自动化系统上的信号加以采集、整理、处理、而后进行显示或者发出控制信号的过程。英文名称:Measuring and Control Technology and Instrumentations。

测控技术与仪器在自动化系统中采集、整理、处理、而后进行显示控制信号的过程为:

1、在信号采集环节,主要是采集对象发出的各种信号,再将这种信号转换成电信号,以便于后续的处理。对象发出的信号大多数是通过传感器来采集的,包括物理信号(如温度、流量、压力等)和化学信号(如湿度、气味等)两大类,当然还包括不能归为这两类的一些信号,如可靠性、价格等。而开关量信号(带有数字信号的特征)则主要是靠带有单片机电路的仪器,如无纸记录仪,进行采集。此外,图像信号自然是由摄像装置来进行采集。

2、在号的整理阶段,主要是对采集到的电信号进行平整、滤波、模数转换等,转换成便于处理的数字信号。上述三种信号类型在整理阶段的内容有所不同,比如对传感器传来的信号主要是进行信号放大、平整、滤波和模数转换的过程;而对于开关量信号通过无纸记录仪的采集之后一般都能够转换成所需要的数字信号以待输出到下一个处理环节;对于图像信号,经采集之后主要是用于显示,若还需对图像进行处理,再显示,或者发出控制信号,那么也必须将图像信号转换成数字信号,进行处理,这就是一个复杂的问题。

3、在信号的处理阶段,主要是对数字信号进行处理以便显示,或者发出控制信号。我们通过显示出来的信号来判断自动化系统上对象的运转是否正常,如果信号显示不正常,就需要对信号进行计算与处理,得到控制信号发送给对象,使对象调整运转的状态以复归正常。

4、在显示与控制环节,显示主要是指将数字信号通过便于我们观察的形式显示出来以便我们进行判断,控制主要是指将控制信号传送给并作用于对象的过程。上面的四个环节就构成了整个测控的过程,如果包括控制的过程,则刚好形成了一个闭环,即信号从对象开始,经过采集、整理、处理,最后又将控制信号作用于对象的闭环。

测控技术与仪器在发展的计算机技术及微电子技术渗透到测控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。据此,有人提出了“计算机就是仪器”/软件就是仪器”的概念。计算机就是测控系统的中坚总线式仪器、虚拟仪器等微机化仪器技术的应用,使组建集中和分布式测控系统变得更为容易。但集中测控越来越满足不了复杂、远程(异地)和范围较大的测控任务的需求,对此,组建网络化的测控系统就显得非常必要,而计算机软、硬件技术的不断升级与进步、给组建测控网络提供了越来越优异的技术条件。

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