测控技术与仪器专业方向介绍.ppt

1测控技术与仪器测控技术与仪器专业方向介绍专业方向介绍钱钱钱钱 政政政政仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院2011.09.292011.09.29仪器科学与光电工程学院2一、专业概述一、专业概述二、专业内涵二、专业内涵三、他山之石三、他山之石3专业概述专业概述专业定位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专业概述专业概述发展历史发展历史 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、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专业概述专业概述发展历史发展历史 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专业概述专业概述发展历史发展历史 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 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专业概述专业概述发展实例发展实例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、专业概述一、专业概述二、专业内涵二、专业内涵三、他山之石三、他山之石9专业内涵专业内涵传感器定义传感器定义转换电路物理信息化学信息生物信息电信号光信号敏感元件传感器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专业内涵专业内涵传感器类型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专业内涵专业内涵传感器应用传感器应用航天飞机上的传感器A380上的传感器12专业内涵专业内涵传感器地位传感器地位美美 国国美国国家长期安全和经济繁荣至关重要的22项技术中有6项与传感技术直接相关。早在80年代初就成立了国家技术小组，帮助政府组织和领导各大公司与国家企事业部门的传感器技术开发工作。欧欧 盟盟欧盟已经把传感器技术作为带动各领域技术水平提升的关键性技术，代表欧洲国家在高新技术领域的整体研究趋向的计划有29个项目直接与传感技术相关。日日 本本日本把开发和利用传感器技术列为国家重点发展6大核心技术之一。日本文部科学省制定的20世纪90年代重点科研项目中有70个重点课题，其中有18项与传感器技术密切相关。中国？13专业内涵专业内涵光电测试概述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专业内涵专业内涵光电测试应用光电测试应用15专业内涵专业内涵光电测试应用光电测试应用人体生化参数无创实时监测系统人体生化参数无创实时监测系统16专业内涵专业内涵光电测试应用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专业内涵专业内涵电气测试概述电气测试概述 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专业内涵专业内涵关键技术举例关键技术举例 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专业内涵专业内涵关键技术举例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 （19601970）1962年美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（19711989）1971年11月，Intel公司推出了第一片微处理器Intel4004 1976年，第一个单片机Intel 8048出现。1982年，第一个DSP出现，比同期的CPU快1050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专业内涵专业内涵电气测试应用电气测试应用基于CAN总线的“阿尔法磁谱仪”超导磁体状态监控系统21专业内涵专业内涵电气测试应用电气测试应用新型能源智能变电站储能技术智能计量智能电网组成及电气测试技术的应用22专业内涵专业内涵性能指标评价性能指标评价 误差指标：精密度、准确度、精确度23一、专业概述一、专业概述二、专业内涵二、专业内涵三、他山之石三、他山之石24他山之石他山之石天津大学天津大学光电光电信息工程信息工程测控技术与仪器测控技术与仪器电子科学与技术电子科学与技术（光电子）（光电子）生物医学工程生物医学工程精密仪器与光电子工程学院精密仪器与光电子工程学院光电子技术科学光电子技术科学(天南大合办天南大合办)教职工189人,其中专任教师137137人 院士 2 2 人,教学名师 1 1 人,长江学者 8 8 人,新世纪人才 7 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他山之石他山之石哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学p 电气工程与自动化学院自动化测试与控制系p 稳定的特色优势方向 超精密仪器技术、自动化测试技术p 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他山之石他山之石清华大学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！