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1、 1 测控技术与仪器专业方向介绍 钱政qianzheng 仪器科学与光电工程学院2011 09 29 仪器科学与光电工程学院 2 一 专业概述二 专业内涵三 他山之石 3 专业概述 专业定位 工科专业的任务 1 将科学理论转化为工程实用技术 使之能够实际应用 2 将工程实践中遇到的技术问题提炼 抽象为科学问题 专业和学科的关系 4 专业概述 发展历史 当人类活动领域超过感觉器官的极限时 测量技术就成为一切事业成功的前提 科学技术的发展首先取决于仪器仪表的发展 第一次科技革命 以18世纪末蒸汽机的发明和应用为主要标志 以机器大工作代替工场手工业 使人类进入机器时代 仪器的状况 初见端倪 显微镜
2、望远镜推动了科学的进步 1765年 珍妮纺纱机 揭开了工业革命的序幕 1807年 蒸汽为动力的 克莱蒙号 试航成功 1814年 史蒂芬孙发明蒸汽机车 1785年 瓦特制成了改良的蒸汽机 人类社会由此进入 蒸汽时代 5 专业概述 发展历史 第二次科技革命 19世纪中叶 以电机的发明为起点 以电力的广泛应用为标志 推动了生产技术由机械化到电气化 自动化转变 仪器的状况 电流测量仪表的发明推动了电磁学的快速发展 1813年 电磁感应定律 发电机和电动机 6 专业概述 发展历史 第三次科技革命 20世纪中叶 以原子能 电子计算机 空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志 变个了工业生产和人类生活的方式
3、仪器的状况 大量过程监控和智能仪表出现 确保了科技革命的顺利进行 1945年7月16日下午5点30分 第一台计算机 空间技术 生物工程 7 专业概述 发展实例 1913年 汽车流水线 1952年 第1台数控机床 飞机清洗机器人 微型机器人 各种类型的机器人 8 一 专业概述二 专业内涵三 他山之石 9 专业内涵 传感器定义 传感器的基本组成 传感器 Transducer Sensor 的定义是 能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置 10 专业内涵 传感器类型 谐振筒压力传感器 光纤位移传感器 光纤电流传感器 电磁式电压互感器 11 专业内涵 传感器应用 航天飞机上的
4、传感器 A380上的传感器 12 专业内涵 传感器地位 中国 13 专业内涵 光电测试概述 光电测试系统基本构成 光电技术大树 光电测试技术的发展是随着其他相关技术的发展而发展的 自20世纪开始 由于激光技术 光波导技术 光电子技术 光纤技术 计算机技术的发展 及傅里叶光学 现代光学 二元光学和微光学的出现和发展 光电测试技术在测试原理 测试手段 准确度 效率 应用领域等方面都获得了巨大发展 取得了突出的成绩 14 专业内涵 光电测试应用 15 专业内涵 光电测试应用 人体生化参数无创实时监测系统 16 专业内涵 光电测试应用 集成电路芯片过程检测 哈勃望远镜及其成就 17 专业内涵 电气测试
5、概述 电气测试旨在实现各种参数的准确测量 随着科学技术的发展 嵌入式系统 传感技术 测控技术 总线技术 数据融合 故障诊断等内容逐渐融入 相互渗透 形成了综合型的现代电气检测系统 18 专业内涵 关键技术举例 嵌入式系统是以应用为中心 以计算机技术为基础 采用可剪裁软硬件 适用于对功能 可靠性 成本 体积 功耗等有严格要求的专用计算机系统 用于实现对其他设备的控制 监视或管理等功能 内置DVB H移动电视手机 马桶组合笔记本 ipod 冰箱 健身 手表 多媒体终端 数字电视 仪器仪表 19 专业内涵 关键技术举例 嵌入式系统发展的三个阶段嵌入式系统的出现和兴起 1960 1970 1962年美
6、国乙烯厂实现了工业装置中的第一个直接数字控制1965年第一次使用机载数字计算机控制Gemini3号的发射1968年第一次通过容错来提高阿波罗4号 土星5号的可靠性嵌入式系统走向繁荣 软件 硬件日臻完善 1971 1989 1971年11月 Intel公司推出了第一片微处理器Intel40041976年 第一个单片机Intel8048出现 1982年 第一个DSP出现 比同期的CPU快10 50倍 1991年 arm公司出现嵌入式系统应用走向纵深化发展 1990 至今 20 专业内涵 电气测试应用 基于CAN总线的 阿尔法磁谱仪 超导磁体状态监控系统 21 专业内涵 电气测试应用 智能电网组成及
7、电气测试技术的应用 22 专业内涵 性能指标评价 误差指标 精密度 准确度 精确度 23 一 专业概述二 专业内涵三 他山之石 24 他山之石 天津大学 光电信息工程 测控技术与仪器 电子科学与技术 光电子 生物医学工程 精密仪器与光电子工程学院 光电子技术科学 天南大合办 教职工189人 其中专任教师137人院士2人 教学名师1人 8人 新世纪人才7人 教师队伍 大尺寸现场检测 高精度坐标测量 微纳测试 声学检测 光纤传感技术 25 他山之石 哈尔滨工业大学 电气工程与自动化学院 自动化测试与控制系稳定的特色优势方向超精密仪器技术 自动化测试技术只有测量出来 才能加工出来 与德国PTB精密工程部开展合作 超精密型圆柱度测量仪 超低频空气弹簧隔振基础 26 他山之石 清华大学 智能微系统技术导航与控制技术光存储技术测试与传感技术师资队伍50人 教授16其中60岁以下年轻教授6人 27 谢谢
