现代测控技术与系统

浅谈现代测控系统的发展及其应用摘要：现代测控技术是建立在计算机信息基础上的一门新兴技术，是测量技术、微电子技术、计算机技术、网络技术和通信技术等多种技术相互渗透、相互结合、综合发展的一门新兴学科。

本文主要论述了现代测控技术的特点及应用实例,并对其未来的发展前景进行了展望。

关键词:现代测控技术智能化虚拟化集成化应用Abstract： Modern control technology is built on the basis of computer information on an emerging technology, measurement technology， microelectronics technology, computer technology， network technology and communication technology and other technology mutual penetration， combined with comprehensive development of a new Subject. This article discusses the characteristics of modern measurement and control technology and its application examples，and the prospects for its future development prospects。

Keywords: Modern Control Technology Intelligent virtual application现代测控技术是一门高新技术，以测控、测量、电子等学科为基础，涉及计算机技术、信息处理技术、电子技术、自动控制技术、测试测量技术、仪器仪表技术及网络技术等领域。

随着现代科学技术的飞速发展和不断融入,加快了现代测控技术的发展,使其正朝着智能化、集成化、微型化、虚拟化、网络化和远程化的方向大步迈进.作为一门实践性很强的技术，现代测控技术在工业、农业和国防等领域的应用广度和深度正不断的扩大,并将为改进技术水平和提高生产率做出巨大的贡献。

课程代号D - 48现代导航、制导与测控技术考核辅导大纲王在成编兵器工程师进修大学2011年7月《现代导航、制导与测控技术》考核辅导大纲一、课程性质当前，人类社会正在向信息时代过渡，信息化战争已成为反映该时代特征的全新基本战争形态。

信息化战争最典型特点之一就是实现陆、海、空、天、信息一体化联合/协同作战，大量使用高技术兵器，实施基于效果的精确打击。

防空、防天导弹武器及制导系统已成为国家和地区极为重要的防御力量。

对此，现代导航、制导与测控技术（系统）起着十分重要的支撑作用，并在很大程度上决定着联合/协同作战效能和高技术兵器及反导系统的战技性能。

航天工程，是当今社会发展最快的尖端科技领域之一，从第一颗人造卫星飞向太空至今，虽然只过去了五十多年，却给人类带来了翻天覆地的变化。

它不仅对现代科技、社会经济发展起到了巨大的推动作用，而且在军事上获得了广泛的应用，也必将对未来世界产生更加广阔而深远的影响。

现代导航、制导与测控技术从来就是航天工程发展的核心技术之一，它涉及航天工程方案认证、设计制造和使用运行等方面。

综上所述，现代导航、制导与测控技术（系统）在现代科学技术、国民经济和国防建设发展中的重要地位和战略意义是显而易见。

因此，为了进一步发挥现代导航、制导与测控技术的巨大作用，认真总结和深入研究推动该技术发展的关键技术是十分必要的。

二、课程基本内容与要求本课程选用由科学出版社出版，刘兴堂等编著的《现代导航、制导与测控技术》一书作为教材，下面分别说明各章重点要求掌握和需要了解的内容，并对相关重点和难点进行必要分析和解释。

第1章绪论重点掌握：导航：是引导航行的简称，是指将航行载体（如航空、航天飞行器，陆地、海上和水下航行体）从一个位置（当时位置）引导到另一个位置（目的地）的过程。

还可以理解为：导航是正确地引导航行载体沿着预定的航线，以要求的精度，在指定的时间内到达目的地的技术。

制导：即控制引导，使航行载体按照一定的运动轨迹或根据所给予的指令运动，以达到预定的目的地或攻击预定的目标。

现代测试技术及信号处理发展现状及趋势曹修全摘要：随着IT产业和通讯技术、电子技术、计算机技术的高速发展，生产设备和产品的电子化、数字化、自动化、智能化的程度越来越高，对与之配套的测试技术与信号处理技术提出了更好的要求。

因此，笔者查阅了有关现代测试技术和信号处理技术的国内外文献，就现代测试技术和信号处理技术的发展现状进行概略介绍，并分析其存在的问题，进而提出了该类技术的发展趋势。

关键词：测试技术，信号处理，现状，趋势引言进入21世纪以来，测控技术和自动测试系统已经广泛的渗入到了生产、科研、试验活动等领域。

自动测控技术已经在通信、汽车、机电、冶金、石化、建筑、纺织、电力、高等教育等众多领域[1-10]得到了广泛的应用，并与相关技术紧密集合，促进了生产力的发展。

随着IT产业和通讯技术、电子技术、计算机技术的高速发展，生产设备和产品的电子化、数字化、自动化、智能化的程度越来越高，对与之配套的测试技术与信号处理技术提出了更好的要求。

综合了通信技术、测量技术、电子技术、自动化技术和计算机技术于一体的广域的自动测试系统的研发，已经成了国内外知名厂家的重大课题。

现代测试技术和信号处理技术作为自动测试系统的发展基础，为了更好的发展自动测试系统，解决诸多企业当前面临的自动测试问题，有必要对现代测试技术和信号处理技术进行一个全面的了解，通过分析其发展现状，找出制约其发展的关键因素，从而为该技术的发展提出解决方案。

因此，笔者基于抛砖引玉的想法，在查阅了现代测试技术和信号处理技术相关文献[11-18]的基础上，对该技术的国内外现状进行了总结，并基于此指出了该技术在过去的发展过程中存在的问题与不足，进而提出了该技术的发展趋势。

国内外发展现状测试技术是综合了测量与试验的一门综合性技术，具体来讲它是通过技术手段获取研究对象的状态信息，以一定的精度描述和分析其运动状态，是科学研究的基本方法。

现代测试技术是结合了计算机技术、通信技术、测量技术、自动化技术、电子技术等多领域多学科现代科学理论的综合性测试技术，是对被测对象的参量进行测量，将测量信息进行采集、变换、村粗、传输、显示和控制的技术，是传统测试技术与现代科技手段想结合后的一个提升，是一门随着科学技术的进步不断发展的综合性技术。

现代测控技术与系统课程代码：80096003课程名称：现代测控技术与系统学分： 3开课学期：第3学年第2学期授课对象：测控技术与仪器专业先修课程：模拟电子技术，数字电子技术，微机原理及应用，单片机原理及应用，传感器原理及应用课程主任：董晓剑课程简介：测控技术近年来发展迅速，是一门集光、机、电、算于一体的工程性和综合性技术。

随着科学技术尤其是电子信息技术的飞速发展，测控的内涵已发展为具有信息获取、存储、传输、处理和控制等综合功能的测控系统；微型化、集成化、远程化、网络化、虚拟化成为以计算机为核心的现代测控技术的一个发展趋势。

本课程从应用角度出发，系统地讲述了现代测控技术的特点、发展概况及其应用。

本课程内容包括新型传感器技术、现代测控总线技术、虚拟仪器技术、远程测控技术、电子设备测控系统集成技术、自动测试设备及软件设计等。

实践教学环节：1.现代测控总线技术实验2.机器视觉技术实验3.虚拟仪器实验4.大型系统PLC综合实验5.现代传感器实验6.通信测控仪器实验课程考核：课程最终成绩=平时成绩*30%+期末考试成绩*70%；平时成绩由出勤率、作业的完成情况决定；期末考试采取灵活方式，采用开卷，题目难度要大，采取闭卷，题目难度适中。

指定教材：韩九强主编．现代测控技术与系统．北京：清华大学出版社2007.9参考书目：孙传友主编．测控系统原理与设计．北京：北京航空航天大学出版社，2002王福瑞等．单片微机测控系统设计大全．北京：北京航空航天大学出版社，1999.3 浦昭邦，王宝光主编．测控仪器设计．北京：机械工业出版社2001程德福，林君主编．智能仪器．北京：机械工业出版社2005．2。

填空选择：1光电效应：因光照引起的材料电学特性改变的现象称为光电效应，分为外光电效应（光电管和光电倍增管）和内光电效应，内光电效应又包括光电导效应（光敏电阻）和光生伏特效应（光敏二极管，光敏三极管，光电池）2热电偶的基本定律：a.均质导体定律：两种均质导体组成的热电偶的热电势大小与电极的直径、长度以及长度方向的温度部分无关，只与热电极材料和温差有关。

如果材质不均匀，当热点，极上各处温度不同时，将产生附加热电势，造成无法估计得测量误差，因此热电极材料的均匀性是衡量热电偶质量的重要指标之一。

b.标准电极定律:若导体ABC分别与三种导体C组成热电偶，那么由导体AB组成的热电偶的热电势可以由标准电极定律来确定。

标准电极定律指出：如果将导体C（热点极，一般为纯铂丝）作为标准电极（也叫做参考电极），并且已知标准c.中间导体定律:在热电偶回路中，只要中间导体两端温度相同，对热电偶回路的总电势没有影响。

D.中间温度定律：在热电偶回路中，当结点温度为T,T0时，总热电势等于该热电偶在节点温度为T,Tn 和Tn，T0时相应的热电势的代数和。

3误差来源：方法误差、环境误差、数据处理误差、使用误差、仪器误差、人身误差。

误差分类：系统误差：在相同条件重复测量同一量时，误差的绝对值和符号保持不变，或在条件改变时按照一定的规律变化。

产生的主要原因是仪表制造，安装或使用不当。

是一种有规律的误差，系统误差越小、则表明准确度越高。

随机误差：在相同条件下多次重复测量同一量时，误差绝对值和符号无规律变化的误差。

主要来源有机械干扰、热和湿干扰、电磁场变化、放电噪音，光空气原件噪声。

总体来说服从统计规律，误差大小放映数据的分散程度，误差越小，精密度越高。

粗大误差：测量值偏离实际值的误差。

操作不当造成的。

测得的值明显地偏离实际值所形成的的误差。

判断哪个测量值是坏值或是异常值，处理数据时应剔除。

4数字PID算法是比例、积分、微分算法。

（增量型算法与位置型算法）5人耳可以听到的声波频率范围是16~20kHz，超过20kHz的声波称为超声波。

仪器仪表技术专业测控系统集成应用专业现代测试技术专业1. 引言1.1 概述本篇文章旨在探讨仪器仪表技术专业测控系统集成应用专业和现代测试技术专业的相关知识和应用。

随着科技的不断进步和产业的发展，测控系统在现代工程领域中扮演着愈发重要的角色。

而作为该领域的核心专业，仪器仪表技术专业和现代测试技术专业在测量、检测、控制以及数据分析等方面有着关键的作用。

1.2 文章结构本文将分为五个部分进行论述，各部分内容包括引言、正文、章节三标题、章节四标题以及结论。

通过逐步深入地讨论这些主题，我们将全面解析仪器仪表技术专业测控系统集成应用专业以及现代测试技术专业的背景和实际运用。

1.3 目的本文旨在帮助读者理解并认识仪器仪表技术专业测控系统集成应用专业和现代测试技术专业的重要性。

同时，通过对这些领域最新进展和潜在挑战的介绍，我们也希望激发读者对这些专业的兴趣，并为相关领域的学习和研究提供有益的参考。

以上是“1. 引言”部分的内容，用以概述本文的目标和结构。

2. 正文：在仪器仪表技术专业中，测控系统集成应用是一个重要的领域。

随着现代科技的不断发展，各种复杂的测量和控制需求不断涌现，因此对于测控系统的集成应用提出了更高的要求。

本文将从多个方面介绍仪器仪表技术专业中测控系统集成应用的相关内容。

首先，我们将从传感器技术开始讨论。

传感器作为测控系统中最基础且重要的组成部分之一，负责将物理量转化为电信号，并提供给控制模块进行进一步处理。

在现代测试技术专业中，各种类型的传感器被广泛使用，例如温度传感器、压力传感器、光学传感器等等。

我们将详细介绍这些传感器的工作原理、特点以及在测控系统集成应用中的具体应用案例。

接下来，我们将讨论数据采集与处理技术。

在测控系统中，数据采集是非常关键的一环。

通过适当选择合适的数据采集设备，并正确配置其参数，可以获得准确可靠的采样数据。

同时，在大数据时代背景下，数据处理也变得尤为重要。

我们将介绍传统的数据采集与处理技术，如模数转换、信号调理等，以及近年来兴起的人工智能技术在这一领域的应用。

测控技术的发展与趋势测控技术的发展趋势测控技术是一门以电路和计算机为基础的新技术。

21世纪的测量和控制将是一个发达的系统概念。

信息交流与共享的主题也是测控系统的发展方向。

因此，通过建立网络来形成和使用测控系统已成为现代测控技术的发展趋势。

1.现代测控技术现状20世纪70年代以来，测量技术不断进步，出现了很多智能仪表，这些仪表在微电子的基础上，与计算机相结合，使得基于仪表的测量技术渐渐演变，成为一门包含机械、电子、计算机的独立的学科。

2、测控技术的发展在追求仪表智能化的同时，现代测控技术也在不断提高其稳定性、可靠性和适应性。

相应地，随着技术的发展，大量高新技术科研成果被应用于测控技术领域，测控技术的技术指标和功能不断提高。

作为代表，测控仪器单元的小型化、智能化越来越明显。

测控技术的两个方面，一个是测一个是控。

“测”是依靠传感器和信号传输电路，即测控电路；“控”则是依靠现代计算机的计算处理能力，根据数据得出相应结果，通过反馈等方式控制整个系统。

计算机已成为测控技术的支柱。

因此，网络技术自然成为测控技术满足实际需求的关键支撑。

然而，不可否认的是，测控电路仍然是测控技术发展的基础和另一个重要的发展方向。

3.测控技术发展趋势现代科学技术的融入不但使现代测控技术在各方面得到广泛应用，而且加快了现代测控技术的发展，形成了现代测控技术朝微型化、集成化、远程化、网络化、虚拟化等方向发展。

同时，现代测控技术是一门实践性非常强的技术，既包括硬件、软件的设计，又包括系统的集成，随着其在国防、工业、农业等领域应用的深度和广度的扩大，它将为提高生产效率、改进技术水平做出巨大的贡献。

新型传感器技术、现代测控总线技术、虚拟仪器技术、远程测控技术、测控系统集成技术等，都是这门涉及广泛的学科的发展趋势和方向。

新型传感器技术正朝着小型化、数字化、集成化、智能化、网络化、光纤传感器和生物传感器方向发展。

传感器是信息时代的三大支柱之一，目前新的智能化传感器层出不穷，微处理器和网络与传感器的融合技术快速发展，新型传感器在测量仪器仪表、测控系统中的应用日益广泛和深入，可以说，新型传感器技术的发展对现代测控技术的发展起到了很好的推动作用,新型传感器技术是现代测控技术的一个重要组成部分。

课程名称：现代测控技术及系统试卷构成：名词解释；简答；分析一．名词解释：1. 调制：利用低频信号来控制或改变高频振荡信号的某个参数（幅值、频率或相位）的过程。

2.自相关函数：描述随机过程一个时刻的幅值与另一个时刻幅值之间的依赖关系。

或者说，现在的波形与时间坐标移动了之后的波形之间的相似程度。

互相关函数Rxy(τ)：描述一个系统中的一处测点上所得的数据x(t)与同一系统的另外一测点数据y(t)互相比较得出它们之间的关系。

3.线性度：指测量装置输出、输入之间保持常值比例关系的程度。

4.幅频特性：定常线性系统在简谐信号激励下其稳态输出信号和输入信号的幅值比定义为该系统的幅频特性，记为 A(ω)。

5.霍尔效应：金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍耳效应。

该电动势称霍耳电势，半导体薄片称霍耳元件。

6.编码盘：编码盘是一种通过直接编码进行测量的元件，它直接把被测转角或直线位移转换成相应的代码，指示其绝对位置。

这种测量方式没有积累误差，电源切除后位置信息也不丢失。

7.图像分割：是把图像分解成构成它的部件和对象的过程；达到有选择性地定位感兴趣对象在图像中的位置和范围。

8.图像配准：是指同一目标的两幅（或者两幅以上）图像在空间位置上的对准。

图像配准的技术过程，称为图像匹配，或者图像相关。

9.图像融合：就是将不同类型传感器获取的同一对象的图像数据进行空间配准，然后采用一定的算法将各图像数据中所含的信息优势或互补性有机地结合起来产生新图像数据的技术。

图像描述：是图像分析和理解的必要前提。

图像描述是用一组数量或符号（描述子）来表征图像中被描述物体的某些特征。

10.压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。

当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。

当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。

试述现代测控技术的发展及其应用测控技术与仪器是一门涉猎范围广，应用普遍的学科，伴随着信息化，网络化，世界化时代的到来，测控技术正朝着系统化，智能化，系统功能一体化方向发展，高新技术的应用，将人们会从繁碌的体力劳动中解放出来，进入机器化、自动化时代，相信，测控技术在以后的生活中扮演日益重要的角色。

一、现代测控技术的发展1.目前发展现状程控仪器设备、控制器部分、总线与接口、测控应用软件、测控载体等五个部分构成现代测控系统，它的基本类型目前通常分为三大类：基本型、闭环控制型和标准通用接口型。

科学技术创新发展为现代测控技术飞速发展提供强有力技术支持，其优越性广泛应用于现代社会经济发展各个领域。

由于我国计算机发展较世界发达国家相比起步比较晚技术水平还有一定差距，因此，我国必须学习借鉴先进发达国家科学技术，引进国外高科技设备同时必须结合国情实际情况因地制宜创新引用，积极开拓创新以此来推进测控市场在我国的发展，缩短与发达国家之间差距，提升我们综合实力从来加强我国在国际中的地位。

2.测控技术未来趋势及前景科学技术不断发展创新更进为现代测控技术的迅速发展提供了技术扶持保障，现代测控技术朝着标准化、开放化方向发展。

无论是从市场需求角度还是技术角度来看，开放化测控技术必将是现代测控技术的未来发展趋势，也必将成为市场应用的主流。

现代测控技术标准化的实施以及融于开放性技术中，标准化、开放化有利于减的重新开发新技术次数，节约重复开发所造成成本，因此推进测控技术开放性应用有着非常重要意义。

当今我国正处于产业结构转变升级的阶段，我国测控技术的标准化和开放化趋势给了国内测控行业发展提供了良好机遇。

为此我们及时推动现代测控技术向开放化、标准化的趋势靠近，更好推动我国现代测控技术的发展。

其次，随着互联网络技术的进步、地球村互联网发展以及计算机技术的不断创新促使现代测控技术朝着网络化的方向前进。

随着Jini软件技术的出现与现场总线的迅速发展，现场的智能仪器和装置作为现代测控技术基本节点，依靠网络技术各节点将控制装置和控制仪器仪表集成一个互联整体测控系统，能够将网络中所有仪器设备实现自身基本功能，还能加以利用其他设备仪器。