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测控技术与仪器概论测控概论课件

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第4章 控制技术概述 1 《测控技术与仪器专业导论》课件

第4章 控制技术概述 1 《测控技术与仪器专业导论》课件
4.1.3 控制中的反馈 自动控制系统利用输入的目标信息经处理后输送出去，又
把输出信息馈送到原输入端，并对信息的再输出进行调整，达 到反馈控制的目的。
从信号的流动过程可见，过程形成了信息的闭合回路。这 种将系统的输出信息反馈送到输入端的方式称为反馈。
反馈有负反馈和正反馈之分。
1、负反馈 鹰击长空，不但能准确地扑到固定目标，甚至连飞速躲避
第4章 控制技术概述
控制（control）指人们按照自己的意愿或目的，通过一 定的手段，使事物向期望的目标发展，或者说控制指某个主 体使某个客体按照一定的目的动作。
1948年，美国著名数学家维纳出版了《控制论》一书， 系统地揭示了机器、生物和人所遵循的共同规律—信息变换 和反馈控制规律，为机器模拟人和动物的行为或功能提供了 理论依据，由此诞生了一门新的学科—控制论。
2、正反馈
在反馈的过程中，目标差不断增大这就是正反馈。 如果在控制系统中采用正反馈，则当因某种原因造成系统的 输出量向某个方向偏离了给定值时，由于反馈信号的极性和给定 值的极性相同，反馈产生了同向相加信号，控制器输出与系统的 输出量变换方向相同的控制信号，在控制器的作用下，系统的输 出量会继续向着偏离给定值方向移动，最终使得系统输出超出了 安全工作的范围，破坏了系统的正常运行，使得系统无法工作。 在自动控制系统中一般都采用负反馈，使用正反馈要慎重。 正反馈并不是绝对不用，电子线路中运用正反馈产生一定频 率的振荡，核爆炸也是一种正反馈。
理解任何控制现象，都要明确控制的对象是什么，控制 要达到什么目的和采取什么控制手段，即控制的三个要素： 对象、目的、手段。
4.1控制技术概念 控制论是研究各类系统的调节和控制规律的科学，是具有
方法论意义的理论。它是自动控制、通信技术、计算机科学、 数理逻辑、神经生理学、统计力学、行为科学等多种科学技术 相互渗透形成的一门交叉性学科。

测控概论1---小太阳传‘

测控概论1---小太阳传‘

• 教材： • 主要参考书：
1、徐宏飞，测控专业概论，机械工业出 版社，2009. 2、王先培，测控技术与仪器（专业）概 论，武汉理工大学出版社，2010. 3、林玉池，测量控制与仪器仪表前沿技 术及发展趋势，天津大学出版社，2008. 4、其它相关教材及期刊文章。
第一章
1.1 1.2 1.3
绪论
加热炉
电 热 丝
-
给定 电压
工件
根据炉温的高低调节给定电压，从而调节温度
电加热炉的炉温反馈控制（自动控制）
交流电源 给定电压 ur 控制量
～
功 率 放 大 器
+
给定 电位器
加热炉
u 电 热 丝 工件 温度 传感器 输出量 y （炉温）
误差 e
控制器
+
变换电压 uf
温度信号
温度变送器
-
注：反馈控制又称为“闭环控制”
3、测量的历史演变
测量有着非常悠久的历史。 “知己知彼，百战不殆”（春秋时期）。
信息的获取方法。
我国在战国时期 已有了利用天然磁 铁制成的指南仪器， 称为司南
• 古代的仪器在很长的历史时期中多属用以定向、 计时或供度量衡用的简单仪器。 • 在新石器时期晚期随着社会结构的变化，度量衡 制度开始出现萌芽。 • 度，长短的量（长度）。 • 量，多少的量（容量）。 • 衡，轻重的量（重量）。
华东地区
【上海市】上海交通大学、华东理工大学、上海 大学、上海理工大学、上海电力学院 【江苏省】东南大学、中国矿业大学、南京理工 大学、南京航空航天大学、南京邮电学院、南京工程 学院、南京师范大学、苏州大学、扬州大学、南京工 业大学、南通工学院、常州工学院、华东船舶工业学 院、淮阴工学院、南京林业大学 【浙江省】浙江大学、中国计量学院、杭州电子 工业学院、浙江工业大学、浙江工程学院 【安徽省】中国科学技术大学、合肥工业大学、 安徽工业大学、安徽理工大学、安徽工程科技学院

测控技术与仪器(课程介绍)ppt课件

测控技术与仪器(课程介绍)ppt课件
. 传感器技术 （1）课程特点
是测控技术与仪器专业的一门专业基础课程。 它以各类传感器的工作机理为线索，详细介绍了各 类传感器的工作原理、基本结构、相应的测量电路 和在各个领域中的应用，使学生掌握传感器的使用 方法和设计要点的基本技能。
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13
（2）主要内容 了解在各个领域中的传感器的作用，掌握传感器的
信息与通讯工程学科是该专业的应用基础，主要研究 信息通讯的基础理论和相关技术，为测量与控制信息的传 输提供必要的理论和技术支持。
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5
二．专业教学内容和知识体系
仪器仪表学科是一个综合性、边缘性的交叉学科， 它从系统工程的角度出发，以检测理论和误差分析理论 为指导，合理应用机械、电子、光学、计算机、自动化、 通信等各专业领域的知识，构建精确、稳定、可靠、经 济，并具有小型化、集成化、智能化、网络化、自动化 特征的测试、计量和控制系统，成为信息链中必不可少 的环节，组成一个完整的仪器科学与技术学科。
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6
1.本专业人才培养的教育内容及知识结构的总体框架
C语言、Matlab 语言、数据库技 术、计算机文化 基础等课程
计算机技术类课程
电工电子技术类课程
电路、模电、 数电、电子 EDA、测控电 路等课程
信息流
学科公共 基础课
获取
处理
传输
控制
传感器技术 电子测量技术
等课程
数字信号处理 信号与系统、
虚拟仪器等课程
计算机网 络等课程
机电传动控制、计算机控制、 可编程控制器、单片机原理 及应用、检测仪表与过程控制 等课程
特色专业 课程
机械设计基础、工程光学、测控电路、测控仪器设计、智 能仪表设计与虚拟仪器技术、流体传动与控制、机电传动 控制、互换性与技术测量、微机原理与接口、单片机及应 用、嵌入式系统、DSP原理及应用、无损检测、冶金过程 检测与控制等课程

测控概论

测控概论

伪钞的末日
That’s all we can do , and you?
测控无止境，让我们遇山 开山、遇海填海，哇哈哈 哈。。。
制作：魏超 李启明
To be continued…
比如说，汽 车流水线
测控技术在方方面面的作用远不 是我们所能估量的，其实，我们 把测分给了传感网、控给了自动 化，你们觉得呢？ 接下来，则是测控在军事上 的威力。。。
其 它 。 。 。 物 理 化 学 还 是 物 生 是 它
管 体 现 学 科 的
接 技 术 的 每 一 次 飞 速 发 展 上 直 ， ， 都 进 改
（魏超、李启明、杜洋、胡枭翔、 赵勇、李博）
丈 量 大 海 的 宽 度 。 。 去 掌 手 用 们 我 让 就
究竟何为测控？
测：用仪器来度量 控：节制、驾驭、控制 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。
测控技术与仪器的作用
工业生产：倍增器 军事：战斗力 科学研究：先行官 社会：物化法官
作作 为 科学
为
科 的先 学 ，官
行
的 测控 先 术的
技
行 官 ， 测 控
生 物 多 界 的 无 限 可 能 。 。 。 。 了 有 才 ， 它 了 ， 有 了 说 不
显 微 镜 这 货 的 凶 残 能 力 我 就
包 不 住 了 火 的 ， 多 片 少 家 庭 是 分 崩 离 析 让 纸 正 真 它 ！ 呀 图 魂 销 么
离测控最近的人？
古代 木匠（墨线） 画家？（黄金比） 雕刻家 兵器制造者 。。。。。 现代 工程师（建筑） 机械师（车床） 航空航天 兵器制造者 。。。。。
现代纺纱机 珍妮纺纱机

第8章 测控专业知识体系与课程体系 《测控技术与仪器专业导论》课件

第8章 测控专业知识体系与课程体系 《测控技术与仪器专业导论》课件
数字电子技术以二进制电信号处理、运算为基础,比如数字 信号的基本运算——加法器、比较器；数字时序信号的记忆处 理——触发器、存储器、锁存器：信号的编码处理——编码器、 译码器、分配器；时钟信号处理——时钟信号发生器、计数器、 分频器；波形与信号变换——数字滤波器、A/D、D/A等。
3、传感器技术 传感器技术是测控技术与仪器专业的一门专业基础课程。详
根据学校类型的不同，课程的内容、学时有所不同。 根据仪器专业本科教学质量国家标准（讨论稿2014.10）测 控专业的课程设置如图8-3框架图所示。
图8-3 课程体系构建框架图
人文社会科学类课程能够使学生在从事工程设计时考虑政治、 经济、文化、环境、法律、伦理等各种制约因素。
数学和自然科学类课程能够使学生掌握数理基础理论和基本 实验方法，为学生将相应基本概念运用到工程问题的表述、分 析与解决奠定基础。
8、单片机 单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片， 而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。和计算机相比，单片机 只缺少了I/O设备。也就是一块芯片就成了一台计算机。它体积小、 重量轻、价格便宜，为学习、应用和开发提供了便利条件。 我们现在用的全自动滚筒洗衣机、抽油烟机、豆浆机等等的家 电里面都可以看到它的身影！它是作为控制部分的核心部件。
8.4 实践教学 实践教学是高等教育不可缺少的重要环节，是提高教学质量、 培养学生动手能力和创新潜能重要教学手段。 它与理论教学相辅相成。实践学习使学生获得基本生产的感 性认识，加深理论认识。 使学生接触社会、了解产业现状、了解国情的重要途径。 实践教学以理论教学为基础，同时又体现专业特点或课程所 在学科的特点。 如《机械制图》课程它的实践环节因学科专业不同内容不一 定千篇一律都是常见台虎钳、减速器等机械零部件测绘。 如，测控技术与仪器专业可以选择光组镜头的测绘，既学会 基本绘图方法也对绘图技巧进行训练，补充专业制图方面的知识 和技能。

第一章 测控仪器设计概论 测控仪器设计 教学课件

第一章 测控仪器设计概论 测控仪器设计 教学课件
在100ųm 量程 内具有0.1A 分 辨率
多种物镜，从 360x.360µ m 至 7x7mm 视场
用可溯源的ISO样 板或样块标定 33/327
结构
遥控的光源，对测量头 无热传输 双处理器及强大的可编程的软件
Taylor Hobson 专利算法 内置自诊断 可选配自动 标配的防震台
齿轮的“大”与“小”
3 放大部件
7 驱动控制器部件
4 瞄准部件
8 机械结构部件
“微电子产品视觉检测仪”
支承底座、精密工作台、X、Y二维运动导轨、立柱、显微镜及CCD摄像
器件、光栅系统、精密驱动系统、光源。
图1-1 微电子产品视觉检测仪三维效果图
工作原理：
Z向运动具有自动调焦功能，通过计算机对CCD摄像器件摄取图像进行 分析，用调焦评价函数来判断调焦质量。被检测的印刷线路板或IC芯片 的瞄准用可变焦的光学显微镜和CCD摄像器件来完成。摄像机的输出经图 像卡送到计算机进行图像处理实现精密定位和图像识别与计算，并给出 被检测件的尺寸值、误差值及缺陷状况。
（5）开发新原理
随着科学技术的发展，需要测量的极端参数（超高压、超高温、 超低温、超大尺寸、原子空间）和特种参数（识别颜色、气味）也 在增加，要求也更奇特，因此要不断研究新原理、开发新仪器。如 仿生仪器等。
（6）动态测量
研究的对象已经从静态转入动态，如研究原子的价态、分子结 构和聚集态、固体结晶形态、生命化学物理进程的激发态的现场实 施检测手段，需要研究超快时间和超高空间的分辨技术。
传感器与感受转换部件
测控仪器中的传感器是仪器的感受转换部件，它的作用是感受被测 量，拾取原始信号并将它转换为易于放大或处理的信号。
不同测量对象可以用不同测量原理的传感器进行感受与转换，因此正 确选用和设计传感器是十分重要的，通常要遵守仪器设计的精度原则和经 济原则等。

测控技术与仪器(课程介绍)PPT课件

测控技术与仪器(课程介绍)PPT课件
主要内容
一. 测控专业简介 二. 专业教学内容和知识体系 三. 主要课程简介 四. 课程与就业的关系 五. 考研的相关学校简介
1
一、测控专业简介
测控技术与仪器隶属于仪器科学与技术一级学科。
1998年教育部颁布新的本科专业目录，把仪器仪表 类11个专业（精密仪器、光学技术与光电仪器、检测 技术与仪器仪表、电子仪器及测量技术、几何量计量 测试、热工计量测试、力学计量测量、光学计量测量、 无线电计量测试、检测技术与精密仪器、测控技术与 仪器）归并为一个大专业——测控技术及仪器。
嵌入式系统设计
8/2/2024
21
实践环节
智能仪器课程设计 电气控制综合实验 嵌入式系统设计实验 控制系统仿真实验
凌阳及PIC单片机应用 Proteus 软件及应用
必修 选修
8/2/2024
金工实习
计算机技能培训 计算机组装
英语翻译与写作 电工电子设计
认识实习 传感器课程设计 单片机课程设计
生产实习 控制原理仿真实验 单片机应用电路设计 测控专业综合实验
8/2/2024
12
本专业人才培养的教育内容及知识结构的总体框架
C语言、Matlab 语言、数据库技 术、计算机文化 基础等课程
计算机技术类课程
电工电子技术类课程
电路、模电、 数电、电子 EDA、测控电 路等课程
信息流
获取
处理
传输
控制
学科公共 基础课
传感器技术 电子测量技术
等课程
数字信号处理 信号与系统、
文献检索
8/2/2024
18
知识体系
工程技术 基础
主干 非主干
课程体系
画法几何与工程制图 电路

测控技术简介PPT课件

测控技术简介PPT课件
测控技术简介ppt课件
• 引言 • 测控技术的发展历程 • 测控系统的基本组成 • 测控技术的应用实例 • 测控技术的未来展望
01
引言
什么是测控技术
测控技术定义
测控技术是一种综合性的应用技术， 涉及测量、控制和信息技术等多个领 域，主要用于实现各类工程和生产过 程的智能化、自动化和信息化。
测控技术重要性
空间内进行测量和控制。
03
测控系统的基本组成
传感器
传感器概述
传感器是测控系统中的前端装置，能 够感知被测量的变化，并将其转换为 可处理和传输的电信号。
传感器分类
按照工作原理，传感器可分为电阻式、 电容式、电感式、压电式、光电式等 多种类型。
传感器特性
传感器的特性包括线性度、灵敏度、 迟滞、重复性、漂移等，这些特性直 接影响测量精度和稳定性。
04
测控技术的应用实例
工业自动化生产中的测控技术
总结词
实现生产过程的自动化和智能化
详细描述
测控技术在工业自动化生产中发挥着关键作用，通过传感 器、控制器等设备，实现对生产过程的实时监测和控制， 提高生产效率、降低能耗，并确保产品质量。
总结词
提高生产过程的可靠性和安全性
详细描述
测控技术能够及时发现生产过程中的异常情况，如设备故 障、温度异常等，并采取相应的措施进行预警或自动处理 ，有效提高生产过程的可靠性和安全性。
随着工业4.0和智能制造的快速发展， 测控技术在提高生产效率、产品质量 和降低能耗等方面发挥着越来越重要 的作用。
测控技术的应用领域
工业自动化
测控技术在工业自动化领域的 应用广泛，如智能制造、机器
人、自动化生产线等。
航空航天
在航空航天领域，测控技术用于 精确测量和控制飞行器的各种参 数，保障安全和稳定运行。
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系统组成：1、嵌入式微处理器 2、存储器 3、通用设备接口和I/O接口
特点：1、系统内核小。 2、专用性强。 3、系统精简。 4、高实时性的系统软 件。5、嵌入式系统开发需要开发工具和环境。
4个特征：
1、用来执行特定功能；
2、以微控制器及周边构成核心；
3、有严格的时序及稳定性；
4、全自动循环操作。
嵌入式系统包括：嵌入式硬件与嵌入式软件两部分
问题：什么是嵌入式系统？
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
嵌入式系统
North China Electric Power University
Embedded System
应用领域：
工业控制：工业过程控制、数字机床、电力系统、发电设备、石油化工冶金等系统。
North China Electric Power University
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
North China Electric Power University
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
测控专业主要课程
North China Electric Power University
专业基础：电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、数字信号处理、微机原理及应用、误差理论与数据处理、自动 控制理论 专业必修：传感器原理与应用、过程参数检测及仪表、过程控制系统、计量测试技术、智能仪表设计。 专业选修：测控专题、单片机原理及应用、电厂热力设备及运行、电磁测量 、电子测量原理及仪器、分散控制系统及 现场总线技术、工程光学、工程力学、流体力学、核电站参数检测与控制、火电厂顺序控制与保护、计算机测量与显 示技术、检测新技术、控制电机。
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
测控技术与仪器概论(一)
华北电力大学 控制与计算机工程学院
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
控制作用
传感器
微弱信号
模拟、数字电信号 人机接口
物理对象
电厂、工业生产过程
参数检测
电压、电流、温度、 压力、流量、水位
信号处理
滤波、放大、A/D
计算与控制
I/O驱动、PID
作用于控制对象 信息传输
传感器原理与应用
电子测量原理及仪器
电厂热力设备及运行
过程参数检测及仪表
单片机原理仪器
North China Electric Power University
测控技术与仪器专业是教育部根据21世纪信息时代的市 场要求，于98年确立的仪器仪表类较宽口径专业。 研究的对象——信号的测量与自动控制。
相关学科 ——电子信息工程、自动化、通信工程等。
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
交通管理：在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面，嵌入式系统技术已经获得了广泛的应 用。
信息家电：嵌入式系统最大的应用领域，冰箱、空调等的网络化、智能化。可以通过电话线、网络进 行远程控制。 家庭智能管理系统：水、电、煤气表的远程自动抄表，安全防火、防盗系统。 POS网络及电子商务：公共交通无接触智能卡发行系统，公共电话卡发行系统，自动售货机，各种智 能ATM终端等，手持一卡就可以行遍天下。 环境工程与自然：水文资料实时监测，防洪体系及水土质量监测、堤坝安全，地震监测网，实时气象 信息网，水源和空气污染监测。在很多环境恶劣，地况复杂的地区，嵌入式系统将实现无人监测。
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
嵌入式系统
North China Electric Power University
Embedded System
定义：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对 功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
信息科学技术
信息工程 通信工程 电子信息工程 自动化 电气工程及其自动化 电子科学与技术 测控技术与仪器 计算机科学与技术 生物医学工程 软件工程 电子信息科学与技术 光信息科学与技术 。。。。
当今社会起主导作用 的科学技术
North China Electric Power University
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
——即有关信息的获取、传递、处理和控制技术。
信息获取技术：
如传感技术、检测技术等；
信息处理技术：
即计算机软件和硬件技术；
信息传输技术：
如网络通信技术、微波通信技术、卫星通信技术；
信息控制技术：
如反馈控制技术、现代控制技术。
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
信息存储技术
（1）半导体存储技术
ROM、RAM、EEPROM、FLASH等 高技术半导体芯片:小型化、低能耗、高精度、高可靠性. ※美国英特尔公司半导体芯片技术处于世界领先地位
（2）光学存储技术
CD-ROM（只读光盘）、 DVD（数字化视频光盘）等
North China Electric Power University
计算机测量与显示技术
电子测量原理及仪器 过程控制系统、火电厂顺序控制与保护、核电站参数检测与控制、分散控制系统及现场总线技术
控制电机
信息技术 一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利
North China Electric Power University