導語：如何才能寫好一篇測控技術與儀器，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】：測控技術與儀器；發(fā)展方向；應用

1、測控技術與儀器的相關概述

測控技術主要是對信息的獲取和處理進行研究，從而獲得相關要素并對其控制的一種先進技術，它是結合電子、緊密機械、計算機、光學、自動控制技術以及電力等多門技術而形成的一種高新技術，而測控儀器是測控技術的輔助工具，對于測控技術的發(fā)展起著至關重要的作用。測控技術和儀器主要具備四種功能，分別為采集、整理、處理和顯示控制等功能。采集主要是進行信號的采集環(huán)節(jié)進行，當對采集對象進行采集時會發(fā)出各種可以被識別的信號，然后經(jīng)過轉(zhuǎn)換變成電信號以后，就獲得了相關信息。一般而言，采集信息使用的儀器主要是傳感器，而采集對象發(fā)出的信號主要分為物流信號和化學信號這兩種類型。此外，采集信息還包括對采集圖像的信號，這部分主要使用攝像裝置儀器進行；整理主要是在信號的整理階段發(fā)生，主要對采集的電信號進行加工，通過平整、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換來形成容易處理的數(shù)字信號；處理是在信號的處理階段進行，主要通過處理數(shù)組信號來使相關信息能夠清楚明了地顯示出來，或者是發(fā)出相關的控制信號。通過發(fā)出來的顯示信號我們可以判斷自動化系統(tǒng)上是否正常運轉(zhuǎn)，如果信號顯示正常那么^續(xù)進行，如果不正常那么就要進行計算和處理，然后將控制信號發(fā)給對象，對象進行調(diào)整使系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)恢復正常；顯示控制功能主要是將數(shù)字信號以我們?nèi)菀子^察和發(fā)現(xiàn)的形式進行顯示，從而能夠準確判斷，而控制就是將控制信號傳送到對象的過程。

2、測控技術與儀器的未來發(fā)展方向

2.1 介入安裝和制造的坐標跟蹤測量系統(tǒng)

在今后的測控技術和儀器中可以介入安裝和制造坐標跟蹤測量系統(tǒng)，同時綜合利用快速、多路干涉儀，二維精密跟蹤測角系統(tǒng)，通用信號處理系統(tǒng)等多種先進技術，來不斷完善測控技術與儀器的坐標跟蹤測量系統(tǒng)，這樣對于信號的準確定位以及輸出都具有非常重要的作用。

2.2 計算機輔助測量。

測控技術和儀器的信號處理系統(tǒng)在今后會朝著模塊化、標準化和自動化的方向發(fā)展，我國以前的儀器只能夠顯示數(shù)字，沒有數(shù)據(jù)交換借口，這樣很難適應高科技發(fā)展的需求，也很難與國際接軌，因此我國應當不斷找到新的突破口。隨著計算機互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，在今后的測控技術技術與儀器中可以充分利用高科技來提高信號處理的速度，使工作效率不斷提高。此外，測控技術與儀器充分利用計算機技術以后也有利于測量的準確性，同時對于信息的傳送以及信息的轉(zhuǎn)換和顯示都發(fā)揮著不容小覷的作用。

2.3 使用新器件和新材料

以前我國的科研評價體系過度重視整機和系統(tǒng)，而忽視材料和器件的選擇，因此今后應當轉(zhuǎn)變觀念，重視新器材和新材料的使用，應當會在器件和材料中有所突破，可能會使用新光源、新型高頻探測器。當前探測器的響應頻率為十的九次方，而光頻的相應頻率達到十的十四次方，。此外，當前的干涉儀的適應探測器存在不足，應當不斷提高其性能，這對于通訊也將是一次很大的突破。

3、遠程測控技術的應用

遠程測控技術是在虛擬儀器技術中充分利用計算機網(wǎng)絡技術的結果，該技術能夠為遠程客戶提供更加準確的圖像和相關檢測數(shù)據(jù)，臨場感會增強，這樣就能夠滿足客戶的要求；同時還能夠?qū)崟r對遠程的檢測進行控制，從而使測試和控制的應用范圍得到拓展，這是未來測控技術的一大發(fā)展趨勢。此外，由于遠程虛擬儀器的使用將系統(tǒng)的很多部分在空間上分離，例如可以單獨實現(xiàn)測量、分析、數(shù)據(jù)輸出和測控，這樣就能夠攜帶方便，避免攜帶大型笨重的測試儀器，從而使工作效率得到提高，也能夠解決很多難題，如地理位置的限制和條件的限制導致測試困難等，因此從長遠來看具有良好的發(fā)展前景。

隨著網(wǎng)絡的快速發(fā)展，遠程測控已經(jīng)逐步取代傳統(tǒng)的測控方式并成為一種新的趨勢，加上虛擬儀器的應用，使遠程虛擬儀器技術在各行各業(yè)得到廣泛應用，例如在工業(yè)、教育和醫(yī)療等行業(yè)應用較廣，并取得一定的成效。具體來說，利用遠程虛擬儀器可以測試飛機飛行中產(chǎn)生的噪音情況，可以測試電力參數(shù)從而構建測控系統(tǒng)，還能夠在汽車ABS傳感器中進行功能測試，在網(wǎng)絡水質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)中能夠通過建立見車站和控制中心來發(fā)揮作用；在教育領域中，網(wǎng)絡虛擬實驗室的構建和應用會廣泛使用該技術，用軟件變成代替實際實驗，這樣不僅解決高校實驗資源短缺的現(xiàn)狀，還有利于高質(zhì)量的教學。由此可見，遠程測控技術具有良好的市場潛能。

參考文獻：

[1]牛群峰，王威，吳才章. 虛擬儀器在測控技術與儀器專業(yè)教學中的應用探討[J]. 中國電力教育，2010，34：136-138.

[2]祝青園，王書茂，康峰，張磊，陳度. 虛擬儀器技術在農(nóng)業(yè)裝備測控中的應用[J]. 儀器儀表學報，2008，06：1333-1338

篇2

本次生產(chǎn)實習由Xx和Xx兩個老師帶領，測控專業(yè)總共兩個班，64人參加實習。5月31號出發(fā)去Xx，安住在Xx賓館。三人間五人間不等，住宿條件很好，二樓就有洗浴中心，很方便。本來預計是Xx兩周的生產(chǎn)實習，但由于出現(xiàn)一些意想不到的問題，實習時間縮短為一周，雖然縮短了實習周期，但是我們還是學到了不少東西。

這一個星期的實習我們都在Xx量儀股份有限公司，地處Xx市Xx路西段九號。開始實習之前先是由公司的王高工給我們講解了公司的一些安全注意事項，主要包括操作過程中的一些絞傷砸傷等一些受傷案例，并一再強調(diào)安全第一，實習第二，還包括一些在公司內(nèi)部的注意事項等。

首先我們?nèi)チ搜b配生產(chǎn)車間，這個車間主要是負責設計制造其它廠家訂制的儀器，并進行調(diào)試安裝，運送到那些廠家。在那里我們看到了一些已經(jīng)包裝好的儀器正準備發(fā)走，還看到了一臺正在調(diào)試過程中的Y進排氣軸頸測量儀，其主要用來測量gama排氣凸輪軸的直徑、圓度和同軸度等，主要原理就是利用8ZG/C傳感器，通過托料氣缸、壓緊氣缸、驅(qū)動氣缸等來完成各項測量，通過數(shù)據(jù)總線在顯示器上顯示，找到不達標的部位，重新進行整修，直到滿足所需要的誤差范圍。整個過程都是通過電腦來操控，我們需要做的就是安放被測零部件，大大節(jié)省了人力和時間。一位老師傅還給我們現(xiàn)場示范了具體的測量工序，并給我們介紹了Xx量儀的發(fā)展歷史，原本屬于日本的一個工廠，經(jīng)歷了戰(zhàn)爭的洗禮，最后當戰(zhàn)爭賠款連廠帶設備全部留下了，幾經(jīng)折騰發(fā)展到現(xiàn)在的境況，這讓我們更加深刻的了解了公司的情況。

接下來我們?nèi)チ穗娧b班組，這個車間主要負責電子元器件的安裝。由分廠下達月生產(chǎn)計劃，按照圖紙明細分類寫配套表，需要的元器件和工具等到外協(xié)庫、機電庫、元件庫、備件庫、分廠零件庫等分庫去領取，并對照配套表仔細核對零件元器件運回班組并進行防銹處理，按照圖紙進行裝配，有問題的可以找有關技術人員，不合格的直接返修，安裝完畢進行調(diào)試自檢，交撿成品入庫，技術工件入工具室。車間內(nèi)清晰可見的安全技術操作規(guī)程穿戴防護服、嚴格按照操作規(guī)程進行操作等等。認識了許多以前沒見過的元件，包括振蕩器、瓷片電容、云母電容、濾波器和可調(diào)電阻等元器件，最后由申老師給我們講解了該電路板的工作原理，讓我們更加深刻的認識了電裝班組的工作流程。

再接下來我們到了二分廠主機組裝配生產(chǎn)車間，這個車間負責的也是電器元件的裝配。流程如下：按照分廠裝配計劃領取圖紙，按生產(chǎn)庫、幾點庫、外協(xié)庫的要求分別填寫配套表，并認真核對項目名稱和數(shù)量，由分廠計劃員審核簽章，經(jīng)過檢查向分廠提交欠件及發(fā)現(xiàn)的問題，通知技術員及時處理解決，然后對量儀進行組裝，發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，由技術員提出修理方案，返修件進行返修，然后是設備的精調(diào)、外觀清潔、整理做好交撿準備，做好用戶驗收及包裝前的準備工作，防銹等，最后是儀器的入庫包裝，所有技術文件入工具室。

第一天的行程到此結束，經(jīng)過這一天的生產(chǎn)實習，讓我們認識了很多以前從未見過的元器件，對各種傳感器也有了更多的認識，對一些設備的組裝程序也有了一定的了解，這對我們今后的工作會有很大的幫助。

第二天我們?nèi)チ酥圃煲徊侩姼薪M的生產(chǎn)車間，該車間主要生產(chǎn)電子柱電感（氣電）測微儀DZL-1D(3D)，電感測微儀DGB-5B，數(shù)顯電感測微儀DGS-6C/6D，電子柱電感測微儀DZL-3等。這個車間同時也有氣裝組，氣裝組主要負責生產(chǎn)拼合式浮標氣動量儀QFB-A，啟動放大器QFM-A，氣電轉(zhuǎn)換器QH-A4，煙支圓周測定儀UCG-A.B.C.D，微動測量臺架BCT-1C(5C)，普通測量臺架PCT-100C，兩個車間都包括其他一些電動產(chǎn)品，大型量儀，計算器具周檢率等?，F(xiàn)場我們看到了一些正在調(diào)試過程中的儀器，調(diào)試的過程也是最復雜的過程，一些重要部位稍有出錯就有可能導致整個器件的報廢。

然后是制造一部電測組車間，這個車間主要負責生產(chǎn)電測測量頭（差動電感式）DGC-6PG/A(-8ZP/C,-8ZG/C,-8ZG/D),DG-Z2,DG-Z6,DG-Z7，電感測量頭（差動變壓器式）DGC-6P/A(-9Z/B,-8ZP/A),DC-DZ4A(DZ1),E-DT-80SB，觸發(fā)式傳感器DK-34，也包括其他一些電動產(chǎn)品，大型量儀，計算器具周檢率等。

最后我們?nèi)サ哪莻€車間也是負責生產(chǎn)組裝的，在里面我們看到了調(diào)試好擺放整齊的數(shù)顯電感測微儀DGS-6C，還有磨加工自動控制儀等儀器。

兩天的生產(chǎn)實習很快就過去了，兩天來我們看到了很多以前只知道名字的儀器，也了解了很多從未知道的科技，回顧兩周來的點點滴滴，感慨頗深。有見到高科技設備的驚奇，也有面對落后技術的無奈，有初入工廠的欣喜，也有面對辛苦的逃避。

回到學校后，剩下的日程里我們?nèi)チ艘患襒x的Xx新科技股份有限公司參觀實習，在這里看到的更多的是該公司新研究的產(chǎn)品，公司的專利項目也有不少，同時也進了車間去參觀，看到了更多的高新科技和以前從未見過的設備，讓我們大開眼界，感覺自己的知識太貧乏了，工廠里那種緊張的工作氣氛特別在無形中給我營造了一個自己求知的欲望。

第一次親身感受到了所學知識與實際的應用，傳感器在生產(chǎn)設備的應用，電子技術在機械制造工業(yè)的應用，精密機械制造在機器制造的應用等等理論與實際的相結合，讓我們大開眼界，也是對以前所學知識的一個初審。進一步鞏固和深化所學的理論知識，彌補以前單一理論教學的不足，為后續(xù)專業(yè)課學習和畢業(yè)設計打好基礎。

經(jīng)過這次實習，我從中學到了很多課本沒有的東西，在就業(yè)心態(tài)上我也有很大改變，以前我總想找一份適合自己愛好，專業(yè)對口的工作，可現(xiàn)在我知道找工作很難，要專業(yè)對口更難，很多東西我們初到社會才接觸。所以我現(xiàn)在不能再像以前那樣等待更好機會的到來，要建立起先就業(yè)再擇業(yè)的就業(yè)觀。應盡快丟掉對學校的依賴心理，學會在社會上獨立，敢于參加與社會競爭，敢于承受社會壓力，使自己能夠在社會上快速成長。再就是時常要保持一顆學習、思考的心。作為一位大學生，最重要的就是自己學習和思考的能力。在企業(yè)這樣一個新環(huán)境中，由我們很多值得學習、值得思考的地方，這就需要自己保持一顆學習、思考的心。首先在技術方面，要刻苦的補充自己的不足，認真地對待工作，時時刻刻的思考和學習。同時，在企業(yè)的環(huán)境中，更要注重學習企業(yè)先進的管理和人文文化，以豐富自己的社會知識和管理文化知識。這樣，可以為自己日后的職業(yè)生涯打下良好的基礎。

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關鍵詞：測控技術與儀器；實踐；應用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.250

0 引言

就目前我國高科技發(fā)展水平來看，現(xiàn)代科技以及融入到生活中的各個方面，測繪技術作為高科技的一部分，越來越多的領域以及行業(yè)需要高新技術進行發(fā)展支撐，更多的實踐型人才涌現(xiàn)，將測繪專業(yè)與儀器應用于實際生活中。

1 測控技術的概述

（1）測控技術系統(tǒng)由五部分組成的綜合式測控系統(tǒng)，同時也是以計算機信息技術為技術核心的自動化控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要內(nèi)容為對信息的測量和控制?？刂破?、程序控制設備、測控應用軟件、測控總路線、測控接口部分以及被測控對象一起構成了測控技術。測控技術系統(tǒng)對測控對象的選擇是根據(jù)不同的測控任務，測控任務的類型按照難易程度可以劃分為基本類型、標準類型以及閉環(huán)控制型。其中基本型的測控系統(tǒng)主要由傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、信號調(diào)理器以及計算機組成，測控系統(tǒng)主要功能是通過對多個點進行快速測量，通過對測量出的相關數(shù)據(jù)進行分析，最終通過得出的某些數(shù)據(jù)起到消除相關干擾的功能，得到在一定程度上為決策者的決定起到幫助作用。

（2）測控技術的特點?，F(xiàn)如今測控技術已經(jīng)不僅僅體現(xiàn)在強大并且日益重要的理論性上，在實際生活中加以應用也日益強化，也因此測控技術具備網(wǎng)絡化、智能化、數(shù)字化以及分布化等等特點，這些特點也使它對現(xiàn)實生活的影響日益深入。與此同時，網(wǎng)絡化的現(xiàn)代測控技術更能使檢測系統(tǒng)變得更為方便、快捷，職能化的測控技術更能為測控系統(tǒng)提供更加完善的處理方案；測控技術的數(shù)字化指的是傳感器的數(shù)字化控制，同時也是對接收通訊信號進行數(shù)字控制處理；測控設備的多方位性是指現(xiàn)代化測控設備可以分布在多個地方，在最大程度上降低為了照顧多個用戶導致設備安裝的分散性導致的資源浪費，同時也幫助設備提高使用的效率。測控技術的優(yōu)點和特點勢必會促進其不斷發(fā)展。

2 現(xiàn)代測控技術與儀器在實踐中的應用

現(xiàn)代化測控技術以及測控儀器作為多種優(yōu)勢的集合體，依據(jù)上文分析可以發(fā)現(xiàn)具有可靠性、高效性、高精度以及智能化等等特點。因此現(xiàn)代化測控技術與儀器如今已經(jīng)在現(xiàn)實生活中得到廣泛應用，如在航天航空領域、農(nóng)產(chǎn)品種植澆灌領域，在制造使用新型傳感器方面的應用以及在遠程測控方面的應用等等。

2.1 現(xiàn)代測控技術在航天領域的應用

眾所周知，航天航空領域?qū)x器以及數(shù)據(jù)的精密化要求十分規(guī)范，傳統(tǒng)的人工測量的方式不僅費時還費力，同時隨著航天航空領域的發(fā)展，原始手工測量的精密化已經(jīng)跟不上時代的需求。而測繪技術與儀器往往在對航天器的跟蹤測量、對航天器運動參數(shù)的測定以及對航天器內(nèi)部精密儀器進行精準測量。

2.2 現(xiàn)代測控技術在農(nóng)產(chǎn)品種植澆灌領域的應用

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)一般存在于田間地頭，因此需要農(nóng)民付出大量時間精力進行常年農(nóng)耕，但現(xiàn)代化的農(nóng)產(chǎn)品種植澆灌已經(jīng)在高層建筑頂層有所展現(xiàn)。對農(nóng)產(chǎn)品的日常養(yǎng)護通過精密化的測控系統(tǒng)不需要種植者具備長期種植經(jīng)驗或者長時間的精力投入，當收割后所儲量的糧食溫度在農(nóng)業(yè)領域中的應用也比較廣泛，比如在儲藏糧食時，人工對測控儀器進行先置溫度設置，當在實際生產(chǎn)工作中所儲藏的糧食溫度超過或者低于預先設置的溫度時，測控系統(tǒng)將會通過接通風機控制電路，對糧倉進行通風處理的測控技術應用。

2.3 新型傳感器技術的應用

測控技術在新型傳感器技術上的應用包括數(shù)字化傳感器應用以及集成化傳感器應用，集成化傳感器指的是應用在測量重力壓力、視覺聽覺以及溫度等方面，而數(shù)字化傳感器則應用于對銀行企業(yè)的監(jiān)控、對環(huán)境溫度的測定上。新型網(wǎng)絡化傳感器已經(jīng)應用到現(xiàn)實生活中的許多領域，同時在應用新型網(wǎng)絡化傳感器的過程中實現(xiàn)了現(xiàn)實生活的改善，不斷涌現(xiàn)的問題更為相關研究者提供了強大的科研價值。

2.4 遠程測控技術

現(xiàn)如今，我國的遠程測控技術以及成為社會主義市場經(jīng)濟背景下現(xiàn)代工業(yè)的重要組成部分，主要的測控技術主要包含專線遠程測控技術、電話網(wǎng)式遠程測控技術以及無線通信測控技術等等，遠程測控技術主要應用于城市電力網(wǎng)絡的檢測、石油管道的暢通以及石油輸送和遠程機器人的在線以及離線監(jiān)控上?，F(xiàn)代化的測控技術不僅能夠?qū)ι鲜鱿嚓P設備進行設備檢測，還能夠診斷出水利、電氣以及燃氣運營過程中存在的故障問題。

2.5 軟件開發(fā)中的應用

測控技術中所包含的測控技術的智能化虛擬技術在現(xiàn)代化軟件的功能完善開發(fā)上占據(jù)相當重要的地位，并得到了廣泛的使用，測控技術通過提供人與機器相互交互聯(lián)合技術，使得個人在自然界中所發(fā)出的聲音以及所做到的動作最大程度上進行真實化的還原，并且更加方便并且靈活的應用于計算機工程的軟件開發(fā)項目中，以此來為計算機軟件的發(fā)展奠定更為堅實的基礎。

2.6 蠶種催青過程中的應用

測控技術在蠶種催青過程中的應用在于使用微型計算機對蠶種室內(nèi)的溫度、濕度使用測溫探頭進行實時性監(jiān)測，在蠶種室內(nèi)溫度不能夠達到要求時，計算機便會按照軟件內(nèi)預先設置的程序自主采取升溫、降溫以及升濕度、降濕度的措施。

3 結論

在21世紀中國建設創(chuàng)新型國家目標的推動下，對高校大學生測控專業(yè)的開展以及社會對于測控性人才的需求愈來愈大。尤其是在現(xiàn)代化中國建設對測控技術與儀器使用的需求日益強大的背景下，測控技術以及應用儀器進行問題的簡化以及解決顯得更為高效精準，測控技術與全球科研技術同進步共發(fā)展，逐漸走向網(wǎng)絡化、準確化、全球化發(fā)展。相信隨著全球信息的整合發(fā)展，研究者想要對測控技術與儀器的專業(yè)科研信息進行搜索已不成問題，相信測控技術與儀器能有更好的發(fā)展前景。

參考文獻：

[1]呂輝.現(xiàn)代測控技術[J].電子質(zhì)量，2010（10）.

[2]李欣國.淺談現(xiàn)代測控技術及其應用[J].中小企業(yè)管理與科技，2010（16）.

篇4

1．“智能電子秤”設計目標

“智能電子秤”的設計這個項目雖然功能簡單，但涉及了從傳感器電路、信號處理電路到顯示電路的整個測量系統(tǒng)組建的相關知識。通過該項目使學生掌握智能儀器設計的總體思路和方法，將所學的基礎知識進行綜合應用，理論和實踐相結合，培養(yǎng)學生的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。“智能電子秤”的設計目標：量程0～6.0kg，準確度1%，分辨力5g，輸出方式為4位LED顯示，并具有量程變換和超重報警功能。

2.總體方案設計

根據(jù)設計目標，學生在查閱大量相關資料的基礎上，采用模塊化的總體設計方案。把“智能電子秤”的總目標分解為5個內(nèi)容相對單一的小目標，包括了軟硬件兩大部分：查閱相關資料，確定智能電子秤總體方案；搭建活塞壓力計YS–6、壓阻式傳感器及供電電路組成的傳感器電路；使用protel對單片機C8051f020構成的信號處理及數(shù)碼管顯示電路進行硬件設計；使用C語言進行程序設計，并使用keilc51仿真；對電子秤進行系統(tǒng)性能測試。智能電子秤組成框圖。測量系統(tǒng)的組建這部分內(nèi)容是已經(jīng)學習過的“電氣測量技術“課程的核心內(nèi)容，學生通過自主設計，結合相關的理論知識，就可以很好地完成這部分設計。通過實踐驗證了相關的理論知識，可以激發(fā)學生進行探索的積極性。

3“.智能電子秤”硬件電路的設計

智能電子秤由壓力傳感器、信號調(diào)理電路、具有AD轉(zhuǎn)換功能的單片機和顯示等4個部分組成。（1）壓力傳感器電路：選擇的是實驗室現(xiàn)有的由活塞式壓力計YS–6、壓阻式傳感器及供電電路組成，其中壓力計和傳感器是集成到一起的，可直接使用。（2）調(diào)理電路：包括差動全橋、放大電路和濾波電路三部分組成。與壓阻式壓力傳感器相配的調(diào)理電路采用恒流源供電的差動全橋，其中供電電流為14mA。單片機的AD轉(zhuǎn)換基準電壓是2.403V，而壓阻式傳感器的輸出信號為–5~55mV，這就需要對傳感器的輸出信號進行放大處理。根據(jù)計算可得放大器的放大倍數(shù)為25左右比較合適。傳感器的輸出阻抗很高，要求放大電路須有更高的輸入阻抗，不從傳感器輸出端吸收電流，以免破壞傳感器的工作狀態(tài)。學生選擇的AD620儀用放大器特點為：差動輸入，單端輸出，電壓增益連續(xù)可調(diào)，并有效地解決了后級負載對地連接的問題。另外在AD620的輸入與地、輸出與地之間都接了10F的濾波電容，增強抗干擾能力。（3）AD轉(zhuǎn)換電路：電子秤設計要求的分辨力為5g，量程為0～6.0kg，即可算出需要12位的AD轉(zhuǎn)換，所以選擇單片機C8051f020的12位AD來完成。（4）顯示電路：將單片機分析處理的數(shù)據(jù)顯示出來，利用集成的四位共陽極數(shù)碼管顯示。數(shù)碼管的位選是單片機的P0.0–P0.3端口，段選是單片機的P0.0–P0.7端口，采用的是動態(tài)顯示。

4“.智能電子秤”軟件部分設計

智能電子稱是采用KeilC51單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)進行程序編寫，實現(xiàn)電壓信號采集、12位AD轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理及四位數(shù)碼管顯示等功能。同時也在程序中加進了兩個智能化功能：超重顯示和量程變換。

二、電子秤的靜態(tài)性能評價

這一部分內(nèi)容對測控專業(yè)的學生來說是很重要的，它有助于學生判定所設計的儀器能否達到系統(tǒng)設計要求。通過分析可得，用于靜態(tài)稱重的電子秤主要誤差來源有：壓力傳感器、傳感器輸出信號的處理系統(tǒng)（包括前置放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和機械承重系統(tǒng)等）。其中機械承重系統(tǒng)的誤差、電源波動引入的誤差以及稱重傳感器與測量線路引線帶來的等不易定量計算誤差可通過合理的設計、安裝來削弱，并在誤差分配時給予一定的冗余量來保證。

該電子秤的系統(tǒng)的量程為6.0kg，在滿量程范圍內(nèi)標定點數(shù)l＝7，正反行程循環(huán)次數(shù)n＝4，標準砝碼提供的標值，總計標定值的個數(shù)N＝56，如表1所示。xj表示標準重量，mj表示顯示的重量，單位均為kg。最后通過計算可得該電子秤的各靜態(tài)性能指標：擬合直線方程：采用最小二乘法得擬合直線方程，，可得測量系統(tǒng)零點為；獨立線性度：＝0.15%；滯后：＝0.30％；重復性：取置信因子K＝3，置信度為99.73％時的重復性＝0.27%；準確度：在傳感器或含有傳感器的測量系統(tǒng)中，通常用精度A來表征準確度，它由線性度、遲滯、與重復性之和得出，即A＝＋＋＝0.15％＋0.30％＋0.27％＝0.72％；最大引用誤差＝0.33％。由此可確定，智能電子秤滿足設計要求，其準確度是0.72％，可評定為Ⅳ級。通過對“智能電子秤”的設計和制作，學生把學到的課本知識和實踐相結合，對所遇到的困難能夠積極解決，比如在發(fā)現(xiàn)測量誤差比較大時，找原因，了解誤差的來源。這一切都表明學生能夠自主學習，而不是等著老師來解決問題。學生一旦能自己找到問題并解決，就會提升自信心，激發(fā)了學習的積極性。“智能電子秤”雖然是一套由傳感器和單片機構成的簡單智能儀器，但也充分體現(xiàn)了智能儀器的普遍設計思路和方法，為以后復雜智能儀器的開發(fā)打下了基礎。

三、結論

篇5

測控技術與儀器專業(yè)課程

主要課程:精密機械與儀器設計、精密機械制造工程、模擬電子技術基礎、數(shù)字電子技術基礎，微型計算機原理與應用、控制工程基礎、信號分析與處理、精密測控與系統(tǒng)等。

主干學科：光學工程、儀器科學與技術。

主要實踐性環(huán)節(jié)：包括軍訓、金工、電工、電子實習，認識實習，生產(chǎn)實習，社會實踐，課程設計，畢業(yè)設計(論文)等。

測控技術與儀器專業(yè)就業(yè)方向

本專業(yè)學生畢業(yè)后可在國民經(jīng)濟各部門從事測量與控制領域內(nèi)有關技術、儀器與系統(tǒng)的設計制造、科技開發(fā)、應用研究、運行管理等方面的工作。

從事行業(yè)：

畢業(yè)后主要在儀器、電子技術、新能源等行業(yè)工作，大致如下：

1、儀器儀表/工業(yè)自動化;

2、電子技術/半導體/集成電路;

3、新能源;

4、計算機軟件;

5、機械/設備/重工;

6、石油/化工/礦產(chǎn)/地質(zhì);

7、其他行業(yè);

8、環(huán)保。

從事崗位：

畢業(yè)后主要從事儀表工程、硬件工程、電氣工程等工作，大致如下：

1、儀表工程師;

2、硬件工程師;

3、銷售工程師;

4、電氣工程師;

5、嵌入式軟件工程師;

6、區(qū)域銷售經(jīng)理;

7、技術支持工程師;

8、測試工程師。

篇6

測控技術與儀器專業(yè)培養(yǎng)能力 1. 具有較扎實的自然科學基礎，較好的人文、藝術和社會科學基礎及正確運用本國語言、文字的表達能力;

2. 較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領域?qū)拸V的技術理論基礎知識，主要包括機械學、電工電子學、光學、傳感器技術、測量與控制、市場經(jīng)濟及企業(yè)管理等基礎知識;

3. 掌握光、機、電、計算機相結合的當代測控技術和實驗研究能力，具有現(xiàn)代測控系統(tǒng)與儀器的設計、開發(fā)能力;

4. 具有較強的外語應用能力;

5. 具有較強的自學能力、創(chuàng)新意識和較高的綜合素質(zhì)。

測控技術與儀器專業(yè)就業(yè)前景 測控技術與儀器是電子、光學、精密機械、計算機、信息與控制技術多學科互相滲透而形成的一門高新技術密集型綜合學科，主要面向測量和控制的新原理、新技術以及儀器的智能化、微型化、集成化、網(wǎng)絡化和系統(tǒng)工程化等。

本專業(yè)學生主要學習精密儀器的光學、機械與電子學基礎理論，測量與控制理論和有關測控儀器的設計方法，受到現(xiàn)代測控技術和儀器應用的訓練，具有本專業(yè)測控技術及儀器系統(tǒng)的應用及設計開發(fā)能力，可在國民經(jīng)濟各部門從事測量與控制領域內(nèi)有關技術、儀器與系統(tǒng)的設計制造、科技開發(fā)、應用研究、運行管理等方面的工作。

篇7

【關鍵詞】測控技術與儀器專業(yè)；應用型本科；實踐教學；問題；改革

【基金資助】本文系上海電力學院重點核心課程建設―20163117―測控系統(tǒng)綜合與創(chuàng)新設計實踐、上海電力學院一般教改―20161419―檢測技術實驗教學改革（項目編號：A0008-16-601）的研究成果。

一、“應用型本科”測控技術與儀器專業(yè)建設的背景

目前我國還處于工業(yè)化階段，工程建設任務艱巨，需要大量應用型人才，即使實現(xiàn)了現(xiàn)代化，仍需要大量應用型人才[1]。

從行業(yè)需要和職業(yè)能力提升來看，一方面，本科應用型人才的培養(yǎng)缺乏與崗位職業(yè)需求的對接，培養(yǎng)人才與企業(yè)需求差距較大，企業(yè)往往還需花大量的時間和精力進行員工培訓；另一方面，原有的職業(yè)教育體系中缺少應用型人才的學歷晉升通道，社會對職業(yè)教育認可度低，無法吸引優(yōu)秀生源，造成職校學生學習基礎薄弱，可持續(xù)發(fā)展能力差。隨著應用型本科教育的啟動，尤其是上海實施的中本貫通、中高職貫通的政策，吸引了部分優(yōu)質(zhì)生源的加入。

對接國家“中國制造2025”戰(zhàn)略，上?？苿?chuàng)中心定位，9大重點高新技術產(chǎn)業(yè)中重大裝備制造業(yè)、新能源等，都對儀器儀表行業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求。當前儀器儀表人才需求量大，但真正符合要求的人才缺口較大，競爭激烈。

我校依據(jù)儀器儀表行業(yè)發(fā)展趨勢和人才需求調(diào)研，明確了培養(yǎng)具有儀器儀表行業(yè)工程師核心知識和能力，突出熱工儀表特色的測控技術與儀器專業(yè)應用型人才的培養(yǎng)目標；依據(jù)職業(yè)標準對現(xiàn)有課程體系和課程內(nèi)容進行調(diào)整，加強了與職業(yè)知識和能力的對接；借助校內(nèi)外實驗實踐平臺和實習基地，提出了教學過程與生產(chǎn)過程對接的專業(yè)建設方案。

在“應用型本科”專業(yè)建設中，實踐教學占有突出位置。本文將以本校正在實施和推進的測控技術與儀器專業(yè)“應用型本科”專業(yè)建設為培養(yǎng)背景，提出新的實踐教學――測控系統(tǒng)綜合與創(chuàng)新設計實踐。教學將以多門測控技術與儀器專業(yè)的專業(yè)課程為基礎，結合測控技術與儀器專業(yè)的實踐平臺，通過實踐項目讓學生學會應用專業(yè)課程中學到的相關知識點，并進一步通過工程平臺讓測控技術與儀器專業(yè)的學生能以團隊的方式完成一個完整的工程測控系統(tǒng)，同時結合工程平臺促進大學生創(chuàng)新活動的開展。

二、測控技術與儀器專業(yè)實踐教學現(xiàn)狀及存在的問題

測控技術與儀器專業(yè)的學習內(nèi)容比較多，包含的范圍也比較廣，既有專業(yè)基礎課檢測技術，也有儀器制作、聯(lián)網(wǎng)技術等專業(yè)課，其中檢測技術、測控儀器儀表、測控儀器設計與制作是測控技術專業(yè)的核心課程。檢測技術涵蓋了溫度檢測、流量檢測、物位檢測和視覺檢測等內(nèi)容。目前雖然檢測技術開設有檢測技術實驗和檢測技術實踐等實驗實踐類課程，但側(cè)重點主要在于教會學生對課本所學知識進行驗證。測控儀器儀表課程應對測控儀器儀表的結構、原理、性能及使用方法和系統(tǒng)集成技術進行研究，涉及面寬、綜合性強，與工程實際聯(lián)系緊密，但只有課內(nèi)實驗和課程設計。測控儀器設計與制作是光、機、電相結合的一門專業(yè)課，研究大型測控儀器的總體設計方法以及簡單測控儀器的制作，目前以理論教學為主。

雖然開設有課內(nèi)實驗、獨立實驗以及實踐，但是普遍的現(xiàn)狀是實驗實踐教學內(nèi)容陳舊，和實際工業(yè)生產(chǎn)過程脫節(jié)較大；學生只是在已經(jīng)固定好元器件的實驗裝置箱或模塊之間進行導線連接，不了解具體的測控系統(tǒng)。實驗通常是以簡單的驗證性、原理性實驗為主，學生完全按照實驗指導書的要求進行實驗，很少思考為什么要這么做，要怎么做，只是機械性操作和記錄實驗數(shù)據(jù)，出現(xiàn)問題后也不主動自己解決，哪怕只是連接導線接觸不良或者電源未開等這樣的小問題，對于與理論相差較大的實驗結果不進行深入分析，只歸結于儀器本身問題。檢測技術、測控儀器儀表實踐，還在使用早年的設計題目，測控技術與儀器專業(yè)的所有學生對同一個題目的不同工況進行設計。這些導致學生在完成專業(yè)課程的學習后，對于實際運用中測控儀器的選型、安裝、接線、設置參數(shù)等問題都沒有掌握，仍然缺乏測控技術系統(tǒng)的整體概念，在實際工作中面對測控技術問題無從下手[2]。

三、基于“應用型本科”培養(yǎng)需求的實踐教學改革思考

（一）構建合理的課程體系和內(nèi)容

為了解決實踐教學中存在的問題，培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，我校首先重新修訂了測控技術與儀器專業(yè)的培養(yǎng)方案和教學計劃，把各一個學分的《檢測技術課程設計》和《測控儀器儀表課程設計》合并為4學分的測控系統(tǒng)綜合與創(chuàng)新設計實踐。通過課程的整合以及學分的增加，將測控專業(yè)的專業(yè)基礎課和專業(yè)課的教學和實驗放到某個具體的、典型的測控對象中進行。通過多門課程同時實踐一個典型測控對象或研究系統(tǒng)，有助于學生理解專業(yè)、課程之間的內(nèi)在聯(lián)系、整體和部分之間的聯(lián)系，讓學生在掌握和理解單門課程知識的同時，掌握系統(tǒng)工程的方法。

其次，^續(xù)增加實驗、實踐課程在整個專業(yè)課程中的分量。結合學校的辦學理念，從基礎實驗教學、綜合實踐教學、提高科創(chuàng)等方面對測控技術與儀器專業(yè)課程的實驗實踐教學進行了改革，實現(xiàn)基礎實驗項目模塊化，實踐教學題目工程實用化，課外創(chuàng)新活動經(jīng)常化，體現(xiàn)了分層次、多樣化的特點，促進學生的實踐能力的培養(yǎng)和提高[3]。

（二）構建創(chuàng)新實踐體系

經(jīng)過與專業(yè)任課教師和專職實驗員的廣泛溝通與研討，大家普遍認為按照系統(tǒng)方法論的觀點改革測控專業(yè)的教學方式和教學思想，才能使之與“應用型本科”培養(yǎng)需求相匹配。為此，我們希望通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)班的實踐來探索出一條“應用型本科”工程教育改革的新思路。改革的核心思想就是將測控專業(yè)的專業(yè)基礎課和專業(yè)課的教學和實驗放到某個具體的、典型的測控對象中進行，而不是分割教學，分割實踐。現(xiàn)在幾乎所有的系統(tǒng)都是測控一體化的系統(tǒng)，用傳感器采集進來的信息來指導特定環(huán)境下系統(tǒng)的控制方案，做到自主智能控制，已經(jīng)是當前系統(tǒng)控制的內(nèi)在要求。因此，按照上面的思路，我們提出了測控系統(tǒng)綜合與創(chuàng)新設計實踐體系。

該實踐體系分為四個層次：理論教學與實踐平臺、實踐項目、工程平臺、創(chuàng)新平臺。首先將檢測技術、測控儀器儀表、儀器聯(lián)網(wǎng)技術、儀器設計與制作PLC、計算機硬件技術、計算機軟件技術、C語言、單片機設計與應用、自動控制、過程控制、信號與系統(tǒng)等專業(yè)課程理論教學的知識點和已有的實踐平臺如菲尼克斯實驗平臺、維視視覺檢測平臺、檢測技術實驗平臺和電子制作實驗平臺相結合，構建工程實用化的實踐項目，能將專業(yè)理論課程與基礎軟硬件課程有機地結合到具體的工程實際中去教學與實踐，能夠有效地解決工業(yè)現(xiàn)場的實際問題。該實踐項目可以是基于檢測技術課程實驗教學上的性能提升，如可編程增益放大器、直流穩(wěn)壓電源、信號發(fā)生器的設計等，也可以是硬件開發(fā)的儀器制作，如人體紅外探測器制作項目以及機器視覺檢測的應用等，通過系統(tǒng)設計、程序編寫、傳感器選型、實物焊接、整體調(diào)試等，讓學生了解其功能和工作原理。

而且本踐體系將不止步于給學生提供實踐項目，在此基礎上，還將對教學內(nèi)容進一步深化。通過實際工程平臺，即電廠循環(huán)水仿真平臺和能源監(jiān)測與優(yōu)化控制平臺，要求學生學會使用傳感器、控制器和執(zhí)行器的選擇和使用，能夠進行工程繪圖并通過實物連接進行工程調(diào)試，還可以包括對常用儀表進行制作。測控對象或參數(shù)均為工業(yè)現(xiàn)場常用的設備和參數(shù)或者是對它們進行小型化和簡化處理而得到，再加上與之配套的工業(yè)用傳感器。設備具有網(wǎng)絡化實驗功能，可以組成分布式測控系統(tǒng)。通過這些實驗設備，學生能夠認知、感知生產(chǎn)實際，真正了解工程控制系統(tǒng)的基本構成情況，有效達到實驗實踐教學的目的。這樣，學生不僅可以對電廠對象和能源對象有比較清楚的了解，而且還可以提高學生工程實踐水平，進一步推動大學生創(chuàng)新活動和社會實踐的開展。

最后將學有余力的學生組織起來，成立創(chuàng)新制作小組，依托大學生科技創(chuàng)新項目，開展課外科技活動[4]。學生可以參與上海市大學生科創(chuàng)、上海市大學生實踐比賽、挑戰(zhàn)杯、飛思卡爾智能汽車大賽、電子設計大賽、工業(yè)控制仿真大賽、機器人大賽等，在競賽中找到不足，鍛煉自己，提升能力。

通過測控系統(tǒng)綜合與創(chuàng)新設計實踐，學生學會應用理論知識來解決具體的檢測問題，不僅僅是停留在書本學習上，而是從解決具體問題出發(fā)，綜合應用所學專業(yè)知識，側(cè)重于實踐，知行合一。

四、結束語

通過本測控系統(tǒng)綜合與創(chuàng)新實踐的建設，希望能將測控技術專業(yè)的理論教學和工程實踐結合起來，以實踐項目和工程平臺的方式，培養(yǎng)學生的實踐能力、工程能力和創(chuàng)新能力，使測控專業(yè)學生的學習和生產(chǎn)實際、社會發(fā)展緊密結合，從而達到“應用型本科”測控技術專業(yè)學生的培養(yǎng)要求。

【參考文獻】

[1]朱高峰.論應用型本科教育[J].江西藍天學院學報，2007（04）：11.

[2]王玉昆，張勇.《檢測技術》課程改革與卓越工程師能力的培養(yǎng)[J].鞍山師范學院學報，2012，14（04）：71-74.

篇8

【關鍵詞】測控技術與儀器；數(shù)字信號處理；教學內(nèi)容與方法

【Abstract】The view of comprehension and application of digital signal processing techniques vary with different major. Some discussion is apposed in the paper about the consummation and innovation of digital signal processing teaching contents and methods under the characteristic and demand of the major of measurement & control techniques and instruments.

【Keywords】measurement & control techniques and instruments， digital signal processing， teaching contents and methods

數(shù)字化和信息化的迅速發(fā)展，使得數(shù)字信號處理技術與應用在日常生活中的地位越來越突出，新的算法（或改進算法）層出不窮，新的器件頻繁更替。對于儀器科學與技術學科下的測控技術與儀器專業(yè)，“數(shù)字信號處理”是一門重要的專業(yè)基礎課程，該課程不僅理論性強，工程應用背景也十分明確。作為一門涉及面廣的學科專業(yè)基礎課程，如何與學科的應用需求接軌、與學生的知識體系融合，改革教學內(nèi)容與授課方法，全面提高教學質(zhì)量與效果，與時俱進、科學發(fā)展，創(chuàng)建有專業(yè)特色的示范性課程是課程組面臨的問題。

論文以學校課程體系建設的目標與要求為出發(fā)點，結合國防科學技術大學測控技術與儀器本科專業(yè)的特點和建設需求，在“數(shù)字信號處理”課程教學內(nèi)容的完善、教學方法的革新等方面進行了探討，提出了一些觀點和看法。

1 學科與專業(yè)對數(shù)字信號處理的專門需求

儀器是信息獲取、處理與應用的工具，而儀器學科與技術則是研究以獲取信息為目的的信息轉(zhuǎn)換、處理、傳輸、存貯、顯示與應用等技術與裝置的應用科學，其核心內(nèi)容可以用四個關鍵詞概括，即：計量、測量、儀器和傳感器[1]。沒有測量就沒有科學，儀器科學與技術的領先程度決定了科研和生產(chǎn)的先進程度和競爭能力[2]。從這個角度來看，測控技術與儀器專業(yè)更加強調(diào)數(shù)字信號處理的物理意義，也就是信號對象的物理屬性，包括：時間屬性、頻率熟悉、誤差范圍、測量精度等。

目前該校儀器科學與技術學科逐漸形成了以現(xiàn)代傳感技術及系統(tǒng)、空間儀器工程、無線電測量理論及應用為主要方向，以信息獲取與處理為主要內(nèi)涵的省重點特色學科，本科專業(yè)為測控技術與儀器，要求學生掌握信號采集、分析與處理等方面的基礎理論與技術，在測控、測量及測試等方面具有良好的理論素養(yǎng)和技術基礎。開設了“電工與電路基礎”、“信號系統(tǒng)與控制”、“數(shù)字信號處理”、“現(xiàn)代測試系統(tǒng)”等一系列專業(yè)課程。主要課程見表1。

表1：測控技術與儀器主要專業(yè)課程情況

從表中可見“數(shù)字信號處理”首當其沖成為一門重要的專業(yè)基礎課，并且為測控技術與儀器專業(yè)服務，有著明顯的信號采集、測量、微弱信號檢測、儀器系統(tǒng)設計等方面的應用需求。在本專業(yè)知識體系中，“數(shù)字信號處理”緊密連接傳感器的信號調(diào)理，與信息轉(zhuǎn)換、處理甚至是傳輸和存儲等有密切的關系，其內(nèi)涵更加偏向于真實信號物理量的采樣與處理，目標更加注重于數(shù)字信號的物理意義和應用方向。課程內(nèi)容包括：采樣過程及誤差分析、離散時間信號與系統(tǒng)、離散變換及其快速算法、數(shù)字濾波器設計、數(shù)字信號處理系統(tǒng)的實現(xiàn)、多采樣率信號處理等。課程將通過講授、練習、實驗使學生掌握數(shù)字信號處理的基本理論和方法，并能使用軟硬件工具進行相應的數(shù)字信號處理工作。

2 依據(jù)學科專業(yè)特點改革教學內(nèi)容與方法

根據(jù)課程體系建設的需求，在教學內(nèi)容與方法方面嘗試提出了如下建設目標：

2.1 結合學科專業(yè)特點，吸收國外先進教學理念，與國際著名院校課程內(nèi)容設置充分融合，以經(jīng)典“數(shù)字信號處理”課程體系為基礎，以現(xiàn)代測量系統(tǒng)中備受關注的信號處理方法和技術為導向，緊扣真實信號物理量采樣與處理的學科背景，結合國外相關專業(yè)知名教材，在專業(yè)課程體系內(nèi)將教學的內(nèi)容、課程間的關系與教學實踐緊密配合一起，積極梳理課程體系之間的關聯(lián)，根據(jù)學科和理論技術的發(fā)展，科學地完善教學內(nèi)容。

2.2 開拓國際化視野，充分采用啟發(fā)式、交互式、研討式的教學方法和課堂、網(wǎng)絡和實踐相結合的教學手段；嘗試通過引進國外教學名師開展課外專題講座，提高學生的興趣、拓展學生的專業(yè)思路，提升授課效果；用儀器科學與技術大專業(yè)的通識教育理念，建立典型案例素材庫，完善學生的專業(yè)知識體系及應用能力；結合科研條件，采用軟件仿真和硬件驗證相結合實踐教學系統(tǒng)，實踐環(huán)節(jié)的比重達到30%以上；網(wǎng)絡教學突出互動性，答疑和研討環(huán)節(jié)能夠通過網(wǎng)絡教學平成。

3 開拓思路積極探索改革舉措

測控技術與儀器專業(yè)學生有著明顯的工程技術培養(yǎng)需求，“數(shù)字信號處理”課程是專業(yè)理論和實踐相結合的橋梁，必須結合學科特點，與國際化教學內(nèi)容融合，與電工技術、信號系統(tǒng)與控制等課程密切配合、融合[3，4]，充分體現(xiàn)測控技術、儀器、傳感器對信號處理的更高要求和需求、拓展數(shù)字信號處理的廣度和深度，在無線電測量、精密儀器信號處理和微弱信號處理等方面突出授課重點，為學科專業(yè)打下堅實基礎。舉措如下：

3.1 結合學科專業(yè)特點，與國際著名院校類似專業(yè)課程內(nèi)容設置充分融合，將教學的內(nèi)容、課程間的關系與教學實踐緊密配合一起，充分提升授課效果，結合學科需求，將“數(shù)字信號處理”教學內(nèi)容與國際接軌，并能根據(jù)學科和理論技術的發(fā)展而動態(tài)適應。

優(yōu)秀教材與普通教材的區(qū)別，并不在于內(nèi)容及其先進性，也不僅僅在于語言，主要在于教學的理念和方法[5]，對于本專業(yè)的“數(shù)字信號處理”課程更是如此。因此必須融合國外教材和國內(nèi)教材的特點，合理安排教學內(nèi)容的講授方式、時機與深度，引入概念方法時，注重啟發(fā)性、直觀性，可使學生先知其然，而后再知其所以然。在敘述方式上，同一內(nèi)容由淺入深，在不同章節(jié)，從不同層次加以闡述，力圖體現(xiàn)各部分間有機聯(lián)系；同時注意結合自上而下和自下而上的方式，注重啟發(fā)、實用的同時，多幫助同學拎出主線和脈絡[6]，如表2所示。必要時做一些知識補充，以使學生不僅掌握一些具體的原理、實用的方法，還建立起比較系統(tǒng)的認識，以供進一步深造之需。

表2：數(shù)字信號處理課程內(nèi)容分類

3.2 結合“電工與電路技術基礎”、“信號系統(tǒng)與控制”課程內(nèi)容，與之優(yōu)化整合，使“數(shù)字信號處理”課程內(nèi)容與專業(yè)課程體系融會貫通。用儀器科學的通識教育理念，優(yōu)化“數(shù)字信號處理”課程的授課內(nèi)容、提升授課效果，完善學生的專業(yè)知識體系及應用能力。

“電工與電路技術基礎”、“信號系統(tǒng)與控制”和“數(shù)字信號處理”三門課程構成了專業(yè)體系中重要的“電路、系統(tǒng)、信號分析與處理”基礎課程體系。“電工與電路技術基礎”課程主要學習電路基本理論與分析方法相關的經(jīng)典理論；“信號系統(tǒng)與控制”課程主要學習確定性信號的時頻域分析方法，線性時不變系統(tǒng)的描述方法與特性，以及線性時不變系統(tǒng)的變換域分析方法；“電工與電路技術基礎”和“信號系統(tǒng)與控制”是“數(shù)字信號處理”的理論基礎，“數(shù)字信號處理”是“電工與電路技術基礎”和“信號系統(tǒng)與控制”在離散域中的深入擴展與應用。

然而，傳統(tǒng)情況下“電工與電路技術基礎”、“信號系統(tǒng)與控制”和“數(shù)字信號處理”課程各自施教，在一定程度上存在授課內(nèi)容重復、銜接不合理、綜合不夠等諸多問題，這些問題隨著教學計劃的修改和課時的減少顯得更加突出。如，在 “電工與電路技術基礎”課程中，已涵蓋了許多“信號與系統(tǒng)”課程中連續(xù)信號與系統(tǒng)分析的相關內(nèi)容，而“數(shù)字信號處理”課程中也存在“信號與系統(tǒng)”課程中大量離散信號與系統(tǒng)分析內(nèi)容的重復[3]。各門課程自身內(nèi)容體系的最優(yōu)不一定是整個教學計劃的最優(yōu)，因此，有必要結合“電工與電路技術基礎”、“信號系統(tǒng)與控制”課程內(nèi)容，與之優(yōu)化整合，使“數(shù)字信號處理”課程內(nèi)容與專業(yè)課程體系融會貫通，如此才能更好地完善學生的專業(yè)知識體系及應用能力。

3.3 儀器科學與技術是一個應用性較強的學科，“數(shù)字信號處理”是應用性很強的課程，因此該課程的教學應該是理論、實踐和科學研究的三元一體。

理論教學主要是通過課堂教學環(huán)節(jié)完成的。在教學過程中，應強調(diào)基本概念的建立和基本內(nèi)容的深刻理解，淡化公式的推導和解題技巧，強化所學知識的綜合應用能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。加大教學內(nèi)容和課程體系改革，建設形式上理論教學與實踐教學獨立設課，內(nèi)容上互相交叉和融合，分層次按需設置的完整的理論和實踐教學體系[7]，通過實踐教學和簡單的科學研究思路，增強學生對基礎理論的認識，強化學生理解能力，深刻了解“數(shù)字信號處理”與專業(yè)相關課程的聯(lián)系。

配合課程教學預先安排了4 個教學實驗，要求學生用Matlab進行原理仿真，通過之后并在采樣信號處理綜合實驗系統(tǒng)上進行調(diào)試和運行，從而鍛煉學生對理論知識的掌握與應用能力，以及簡單的科研能力。如表3所示。

表3：數(shù)字信號處理課程的教學實驗內(nèi)容

3.4 將授課效果作為第一評判標準，采用啟發(fā)式、交互式教學方法、通過多媒體、網(wǎng)絡、專題討論課等方法，提高學生對課程的掌握程度；在支撐學科發(fā)展的大視野下，根據(jù)課程在學科課程體系中的地位和作用，改革傳統(tǒng)教學手段，理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，加強梳理與其他課程或競賽之間的相互關聯(lián)，全面提高學生專業(yè)應用素質(zhì)。

下面以文獻[6]中的實例為例，說明教學方法和教學手段的效果。在講授序列的傅里葉變換（DTFT）和離散傅里葉變換（DFT）時，學生很難理解這兩種形式傅里葉變換的區(qū)別。實際上，DTFT和DFT都是從頻譜分析的角度來分析一個序列。對于DTFT，只要該序列滿足絕對可和的條件，則它的傅里葉變換一定存在且連續(xù)，由于其一個域是連續(xù)的，因而不適合在計算機上運算。而DFT是專門針對序列“有限長”的特點而提出的，其頻譜也是離散的，因而適于在計算機上運算，同時也可以通過快速傅里葉變換（FFT）實現(xiàn)。為了讓學生不產(chǎn)生混淆，在教學過程中，可以利用MATLAB進行現(xiàn)場仿真，讓學生通過仿真結果直觀掌握二者的關系和區(qū)別。實驗中，采用矩形序列x（n）=R5（n），N=32。其中圖a是序列的波形圖及其DTFT變換的連續(xù)譜，周期為2π，圖中顯示的為主值區(qū)間（[0，2π]）頻譜。圖b是通過16點和32點FFT來實現(xiàn)的序列DFT變換，其中圖線的包絡即為信號的DTFT連續(xù)譜，從中明顯可以看出，DFT實際上是對主值區(qū)間上的DTFT連續(xù)譜在頻域進行抽樣，抽樣點數(shù)即變換的點數(shù)。通過這樣的現(xiàn)場仿真分析，學生很容易掌握和理解DTFT和DFT的關系和區(qū)別。

圖1：一種啟發(fā)式多媒體教學手段實例[6]

3.5 教師回歸“師者”的本位——傳道、授業(yè)、解惑，加強疏導，發(fā)揮學生主動性。所謂傳道就是傳授其中的基本規(guī)律和變化趨勢，引領學生入門；授業(yè)是傳授解決問題的方法和技能，發(fā)揮學生主動性；解惑就是答疑，持續(xù)發(fā)現(xiàn)并消除學生心中的疑惑。通過深入淺出、抓重點、理脈絡的方式解答學生在課程學習過程中的疑惑，提高其提出問題、分析問題、解決問題的能力。“授人以魚，不如授人以漁”。

4 結束語

“數(shù)字信號處理”是一個理論實踐性都很強的課程，每個學科對其應用和理解都可能會有所偏重，因此在教學內(nèi)容與方法探索上應該認真分析本專業(yè)課程建設需求與現(xiàn)狀，不斷研究解決教學內(nèi)容與方法建設中存在的問題，全面歸納、總結經(jīng)驗，在充分研討的基礎上對教學內(nèi)容與方法進行詳細地規(guī)劃，才持續(xù)地推進“數(shù)字信號處理”課程建設水平和授課效果，優(yōu)化學生知識體系結構，滿足學科專業(yè)對本課程的需求。參考文獻

[1] 潘仲明，儀器科學與技術概論[M]，北京：高等教育出版社，2010：1

[2] 殷純永，儀器科學與技術發(fā)展建議[J]，中國機械工程，2000，11（3）：264～266

[3] 李俊生，張立臣，蔣小燕，“電路分析”、“信號與系統(tǒng)”和“數(shù)字信號處理”課程的優(yōu)化整合[J]，常州工學院學報，2009，22（6）：89～92

[4] 謝守清，胡毅，“信號與系統(tǒng)”和“數(shù)字信號處理”的優(yōu)化教學[J]，電氣電子教學學報，2009，31（6）：18～21

[5] 王國富，尚小梅，數(shù)字信號處理課程建設與實踐[J]，桂林航天工業(yè)高等專科學校學報，2008，13（3）：84～85

篇9

關鍵詞：虛擬儀器 遠程網(wǎng)絡 測控技術

中圖分類號： TP84 文獻標識碼： A 文章編號：

一、前言

隨著網(wǎng)絡技術的引入，虛擬儀器技術已經(jīng)從單機的應用技術，逐漸轉(zhuǎn)變成為網(wǎng)絡化的連接與測控技術。隨著互聯(lián)網(wǎng)在人們生活中的快速成長，網(wǎng)絡化的虛擬儀器已經(jīng)成為虛擬儀器技術的主要發(fā)展方向。虛擬儀器技術與網(wǎng)絡技術之間的結合以其在測控領域方面的應用程度，是對于傳統(tǒng)測控技術的發(fā)展方式提出了新的革命方向，基于虛擬儀器的網(wǎng)絡監(jiān)控技術的研究是通過建立分布式網(wǎng)絡測控系統(tǒng)，能夠充分利用現(xiàn)有資源和網(wǎng)絡帶來的種種好處，實現(xiàn)合理的配置。利用多點測量，多點分析處理是現(xiàn)在各種網(wǎng)絡測控的優(yōu)點之一。這一優(yōu)點的利用不但可以完美的發(fā)揮服務器控制測試儀器的接口能力，而且把客戶處理數(shù)據(jù)能力也充分發(fā)揮出來，并且有利于擴展系統(tǒng)。

虛擬儀器技術

虛擬儀器技術就是將計算機應用到測試儀器當中，充分的利用虛擬儀器的軟件平臺，發(fā)揮計算機的強大功能，在屏幕上虛擬出與傳統(tǒng)儀器相似的顯示界面。虛擬儀器的本質(zhì)就是實現(xiàn)技術在儀器領域的應用。虛擬儀器中的虛擬包括兩種意思，其一就是功能由軟件編程來實現(xiàn)儀器的測試功能，并且可以通過不同的儀器測試功能組合起來來實現(xiàn)多種測試功能的特點。通過編程實現(xiàn)基于虛擬儀器的網(wǎng)絡化測控也就是分布式測控系統(tǒng)，利用這些網(wǎng)絡把分散的各種測控設備完美的結合起來，利用網(wǎng)絡完成數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)記錄，數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)傳送，數(shù)據(jù)接收等功能 來實現(xiàn)資源共享的效果。虛擬儀器技術和網(wǎng)絡技術以及通信技術結合在一起就出現(xiàn)了后來的網(wǎng)絡化的虛擬儀器，虛擬儀器的強大功能和優(yōu)點在當今迅速發(fā)展的社會上應用是非常廣泛，并且非常的實用，給社會的發(fā)展提供了捷徑。

三、遠程測控的實現(xiàn)

1、網(wǎng)絡檢測技術的系統(tǒng)組成

根據(jù)當前應用程序的組成，網(wǎng)絡監(jiān)控技術可以分為Client/Server（簡寫為C/S）和Browser/Server（簡寫為B/S）兩種網(wǎng)絡模型組建的遠程測試系統(tǒng)，這兩種監(jiān)控系統(tǒng)都有著其相應的優(yōu)勢與不足，C/S模型具有著數(shù)據(jù)傳送量大的情況，而且具有效率高，數(shù)據(jù)可靠完整、兼容性強等特點。而B/S模型是以Web服務器為主要信息獲得手段的網(wǎng)站功能，由客戶端提供基本的網(wǎng)站信息，進入指定的網(wǎng)址，便可獲得數(shù)據(jù)和實時作業(yè)信息。并且客戶端可以利用虛擬儀器自行建立應用程序和服務器端進行網(wǎng)絡通信，不但可以了解和控制服務器終端的工作進程而且可以接收服務器終端所傳遞給的數(shù)據(jù)信息，通過對數(shù)據(jù)信息進行分析處理，把數(shù)據(jù)處理后的結果制成表格的形式予以呈現(xiàn)，一目了然。

2、網(wǎng)絡測控的采集技術

在網(wǎng)絡監(jiān)控技術中，由于對于虛擬儀器設備的數(shù)據(jù)采集并不是實時的，因此它對于各種數(shù)據(jù)的要求度并不太高，人們可以根據(jù)需要對其采集的時間進行把控，例如：設定在1秒、1分鐘、10分鐘或者1小時等多種時間間距進行數(shù)據(jù)的采集，而且當前監(jiān)控數(shù)據(jù)的采集技術大多數(shù)采用屬于封裝了TCP/IP編程細節(jié)（如選擇端口號、定義協(xié)議、創(chuàng)建連接、字節(jié)流處理、錯誤處理等），使測試工程師不用了解底層的網(wǎng)絡編程技術，就可以方便的搭建網(wǎng)絡化虛擬儀器測試系統(tǒng)。甚至可以通過該時段進行的數(shù)據(jù)采集集中在某個時間點一并發(fā)送，通過服務器的接收、轉(zhuǎn)化，進而獲得各種數(shù)據(jù)的內(nèi)容，加以分析。

3、虛擬儀器設備的發(fā)送技術

由于當前虛擬儀器設備的發(fā)展，以及無線網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)絡的暢通與發(fā)展，直接在儀器中發(fā)送出數(shù)據(jù)，通過互聯(lián)網(wǎng)達到服務器終端已經(jīng)變成可能，而且隨著儀器監(jiān)控技術的不斷更新，儀器能夠自動對于各種數(shù)據(jù)進行采集與分配新的采集工作。這使得創(chuàng)建虛擬儀器的網(wǎng)絡監(jiān)控技術已經(jīng)變得不再遙不可及。

四、網(wǎng)絡傳送數(shù)據(jù)與接收的一致性問題

由于虛擬儀器的采集數(shù)據(jù)與服務器接受數(shù)據(jù)存在著一定的差異，因此進行信號采集和采集數(shù)據(jù)的處理與時間的關系就顯得尤為重要。大部分的數(shù)據(jù)都采用客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)與采集時間的方式不同步進行的。我們需要把數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)接收的時間等各項信息分別建立各自的數(shù)據(jù)庫，然后經(jīng)采集服務器端的技術發(fā)行人分別給服務器，最后由客戶端分別接收。但是經(jīng)過長時間的測試發(fā)現(xiàn)，這樣的做法會產(chǎn)生假的數(shù)據(jù)現(xiàn)象。為了防止這一現(xiàn)象的發(fā)生保證客戶端接收的的數(shù)據(jù)信息的真實性，專家采用實時數(shù)據(jù)的方法，也叫記錄數(shù)據(jù)屬性的方法，把數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容和時間記錄下來再進行數(shù)據(jù)，這樣在客戶端接收數(shù)據(jù)和服務器端數(shù)據(jù)之間傳遞的都是記錄時間的數(shù)據(jù)信息。服務器端可以根據(jù)固定的時間點數(shù)據(jù)信息?？蛻舳丝梢愿鶕?jù)這一時間點來接收相關的數(shù)據(jù)。這樣就避免了客戶端接收數(shù)據(jù)不一致的麻煩。采用這種方法之后實驗中出現(xiàn)的偽數(shù)據(jù)就不會產(chǎn)生了，從而避免了因某一項數(shù)據(jù)丟失而無法匹配或匹配錯誤情況的發(fā)生。在服務端處，進行分析與采集所獲得的數(shù)據(jù)時，不但要求客戶端能夠正確的、同步的、實時的將測試的結果反饋回來，而且要求客戶端發(fā)送的時間與服務器上的時間完全相同，否則不但獲得的數(shù)據(jù)存在差異，而且對于整個服務器數(shù)據(jù)處理的過程，將會產(chǎn)生重大的影響。為了解決此問題，不但要求采用上面提出的數(shù)據(jù)屬性的方法，把時間標識與實時數(shù)據(jù)綁定、打包后再進行數(shù)據(jù)。

五、創(chuàng)新點總結

本文的創(chuàng)新點內(nèi)容是在提出了一種基于虛擬儀器的遠程網(wǎng)絡測控系統(tǒng)實現(xiàn)方案，詳細分析了遠程測控系統(tǒng)的總體框架和實現(xiàn)技術。并且隨著社會的快速發(fā)展和網(wǎng)絡技術的引入，虛擬儀器技術逐漸的向網(wǎng)絡化方向發(fā)展，生活中很多測試任務也提出了遠程測試的要求。網(wǎng)絡化的虛擬儀器已經(jīng)成為虛擬儀器技術的一個發(fā)展方向。隨著虛擬儀器網(wǎng)絡化、實時化，對于虛擬儀器的要求越來越高，虛擬儀器不但要進行數(shù)據(jù)的傳遞而且還需要通過數(shù)據(jù)傳遞的過程中，實現(xiàn)與服務器同步的能力。對于數(shù)據(jù)采集設置及攝像頭監(jiān)控模塊，可以根據(jù)需要增加存儲及攝像頭配置和調(diào)節(jié)等功能。同時也可以完成與其他軟件的數(shù)據(jù)傳輸，降低編程量和編程難度。本課題通過創(chuàng)新的思維，解決了數(shù)據(jù)傳送與接收的一致性問題，實現(xiàn)了虛擬儀器的遠程測控功能。

參考文獻：

[1] 王承 何志偉 《基于虛擬儀器的網(wǎng)絡化自動測試系統(tǒng)的構架及實現(xiàn)》 《電

子技術應用》2002年7月

[2] 武安河，《Windows設備驅(qū)動程序》2001年10月

篇10

關鍵詞：測控技術與儀器；培養(yǎng)模式；儀器儀表設計

測控技術與儀器專業(yè)目前面臨的現(xiàn)狀是畢業(yè)生多從事儀器使用和維護或與控制相關方面的工作，也有進入電子信息相關技術領域的[1]，這一方面反映了本專業(yè)學生的知識面較寬，另一方面也反映了本專業(yè)在儀器儀表制造行業(yè)競爭力不足。測控專業(yè)是我國儀器儀表學科下屬的唯一一個本科專業(yè)，是近年來我國對學科目錄和專業(yè)設置調(diào)整后，合并11個相近專業(yè)后確定的專業(yè)類別[2]，承擔著我國儀器儀表專業(yè)人才培養(yǎng)的重要使命。從專業(yè)特點來看，測控專業(yè)特別是電子信息類的測控專業(yè)側(cè)重于測控系統(tǒng)的底層硬件和軟件設計，而控制和電子信息類的測控專業(yè)則側(cè)重于應用層。近年來，測控專業(yè)在開設院校與招生人數(shù)等方面都達到了較大規(guī)模，各類學校的教師對相應的培養(yǎng)模式進行了深入研究和探索，對培養(yǎng)測控人才起到了積極的推導作用[3-6]。測控專業(yè)是一個多學科交叉、綜合和集成的學科，因此對人才的培養(yǎng)模式存在多樣性，同時也存在一些不足，研究如何提高本專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量和就業(yè)競爭力，特別是培養(yǎng)設計和制造儀器儀表的專業(yè)人才，對測控專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行分析和研究，具有現(xiàn)實意義。

儀器儀表屬于一種工具，其人才培養(yǎng)的核心任務是培養(yǎng)能夠創(chuàng)造這一工具的人才，其次才是應用這一工具的人才，這一點非常重要，否則未來儀器儀表設計制造企業(yè)的中堅力量將會被其他專業(yè)人才取代，儀器儀表專業(yè)人才將會成為使用和維護儀器儀表的人才，失去該專業(yè)人才培養(yǎng)的初衷和目標。

1 測控技術與儀器專業(yè)面臨的現(xiàn)狀

測控專業(yè)在我國是一個相對較新的專業(yè)，還處于不斷發(fā)展與完善的過程中。近年來各個層次的畢業(yè)生逐年增多，就業(yè)壓力也隨之增加，畢業(yè)生的競爭一方面來自于本專業(yè)之間，另一方面也來自其他專業(yè)。當專業(yè)特色不突出時來自相近專業(yè)的競爭就會更加激烈，因此針對各類院校，研究如何加強人才培養(yǎng)模式、增強畢業(yè)生就業(yè)競爭力，推動我國儀器儀表和測控技術的發(fā)展具有重要意義。

在我國200多個專業(yè)類別中，不少專業(yè)是無可替代的。由于儀器儀表的廣泛性和綜合性，使得儀器儀表專業(yè)在不少領域并不是處于一種無可替代的地位，或者說處于一種“夾心”狀態(tài)。就單純的測控專業(yè)來說，機械式精密儀器要超越機械專業(yè)，避免機不如機械的處境；而光學儀器要超越光學工程有關的專業(yè)，避免光不如光學工程的處境；同樣電測儀器也要超越純粹的電子技術專業(yè)，避免電不如電類的處境；實質(zhì)上還要避免控不如控制的境地。這不是說儀器儀表專業(yè)不重要或可有可無，而是說測控專業(yè)的人才培養(yǎng)，在寬口徑、厚基礎的前提下，要有自己的側(cè)重點，找出突出優(yōu)勢。機械式精密儀器和光學儀器具有鮮明的特色，只有少數(shù)學校具備這樣的人才培養(yǎng)條件，應突出自己人才培養(yǎng)的優(yōu)勢，使之成為一種無可替代的專業(yè)方向，當然也要兼顧就業(yè)的廣泛性。在我國200多所各類開設測控專業(yè)的本科院校中，大多是近幾年才開始招生，其中約有1/5是依附于其他院校的獨立學院，并以電測輔以控制為主。對于電測并輔以控制的測控專業(yè)，需要明確測控專業(yè)根本的人才培養(yǎng)目標—儀器儀表，因此建議這類院校的測控專業(yè)人才培養(yǎng)模式需扎根于“微”，拓展到“遠”和“宏”。

2 扎根于“微”，拓展到“遠”和“宏”的教學體系

2.1 “微、遠、宏”的含義

“微”有微觀的含義，是指能夠利用基本元器件設計儀器儀表，這種儀器儀表可能是獨立工作或使用的，也可能是放入其他系統(tǒng)中的儀器儀表模塊。基本元件指傳感器、電阻、電容、三極管、運算放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機等，最主要的是包含信號調(diào)理的完整儀器。在掌握基本元件性能的基礎上，強調(diào)設計中如何提高儀器的性能，如精度、功耗、可靠性等。

“遠”有遠的含義，這里指通信，各個儀器模塊之間進行信息傳輸，但并非一定指實際距離的遠。這里的通信不同于通常意義的通信，指儀器模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸，主要是各種現(xiàn)場總線。這種通信既包含有線，也包含無線，有近距離的通信也有稍遠距離的通信，也可以接入電信、移動的通信網(wǎng)絡。典型的包括RS232，RS485/42，USB，CAN，PROFIBU，ZigBee等，特指能夠掌握有關協(xié)議和硬件構成及它們的驅(qū)動軟件設計。

“宏”有宏觀的含義，指能夠利用其他儀器儀表模塊構建一個完整的測量系統(tǒng)，大多還具有控制功能，有時還需要一個屬于“微”的系統(tǒng)來協(xié)調(diào)這些模塊的工作。具有“系統(tǒng)集成”的含義，這方面要教授給學生目前主要領域被廣泛應用和認可的成熟儀器模塊，以及它們的構成方式，還應包括讓這些模塊工作的相關軟件的使用方法，自動化儀表、PLC等屬于典型的“宏”特征的測控模塊，它們有現(xiàn)成的儀器模塊和成套的軟件。