测控技术与仪器专业介绍及其发展方向 本专业以光、机、电、计算机一体化为特色,培养具有现代科学创新意识、知识面宽、基础理论扎实、计算机和外语能力强,可从事计算机应用、电子信息、智能仪器、虚拟仪器、测量与控制等多领域的产品设计制造、科技开发、应用研究、企业管理等多方面的高级工程技术及经营管理人才。同时因为他们专业知识面宽广,具有很强的适应能力和广泛的发展空间,也可从事计量、测试、控制工程、智能仪器仪表、计算机软件和硬件等高新技术领域的设计、制造、开发和应用等工作,转行比较容易。 测控技术自古以来就是人类生活和生产的重要组成部分。最初的测控尝试都是来自于生产生活的需要,对时间的测控要求使人类有了日晷这一原始的时钟,对空间的测控要求使人类有了点线面的认识。现代社会对测控的要求当然不会停留在这些初级阶段,随着科技的发展,测控技术进入了全新的时代。 一.测控的几个重要过程及其新技术 1.信号采集 在信号采集环节,主要是采集对象发出的各种信号,再将这种信号转换成电信号,以便于后续的处理。对象发出的信号大多数是通过传感器来采集的,包括物理信号(如温度、流量、压力等)和化学信号(如湿度、气味等)两大类,当然还包括不能归为这两类的一些信号,如可靠性、价格等。而开关量信号(带有数字信号的特征)则主要是靠带有单片机电路的仪器,如无纸记录仪,进行采集。此外,图像信号自然是由摄像装置来进行采集。 传感器是一种将物理量,化学量,生物量等转换成电信号的器件。输出信号有不同形式,如电压、电流、频率、脉冲等,能满足信息传输、处理、记录、显示、控制要求,是自动检测系统和自动控制系统中不可缺少的元件。光导纤维的应用是传感器材料的重大突破,其最早用于光通信技术。光纤传感器与传统传感器相比,灵敏度高,结构简单,体积小,耐腐蚀,电绝缘性好,光路可弯曲,便于实现遥测等。光纤传感器与集成光路技术相结合,加速光纤传感器技术的发展。将集成光路器件代替原有光学元件和无源光器件,使光纤传感器有高的带宽低的 信号处理电压,可靠性高,成本低。半导体技术中的加工方法有氯化,光刻,扩散,沉积和平面电子工艺。各向导性腐蚀及蒸镀,溅射薄膜等,这些都已引进到传感器制造。因而产生了各种新型传感器,如利用半导体技术制造出硅微传感器,利用薄膜工艺制造出快速响应的气敏湿敏传感器,利用溅射薄膜工艺制压力传感器等。 集成传感器的优势是传统传感器无法...