測控技術與儀器(課程介紹)

1、 2. 課程設置課程設置第第5學期：學期：專必：專必：傳感器技術、機械設計基礎、微機原理與接口技傳感器技術、機械設計基礎、微機原理與接口技術、測控電路術、測控電路 專選：專選： matlab語言、語言、信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)第第6學期：學期：專必：專必：自動控制原理自動控制原理專選：專選：機電傳動控制、可編程控制器原理及應用、單片機電傳動控制、可編程控制器原理及應用、單片機原理與應用、機原理與應用、互換性與測量技術基礎、工程光學互換性與測量技術基礎、工程光學第第7學期：學期：專選：專選： DSP原理及應用原理及應用、 電子電子EDA技術、冶金過程技術、冶金過程檢測與控制、檢測與控制、計算機測控技

2、術、測控儀器設計計算機測控技術、測控儀器設計、嵌入、嵌入式系統(tǒng)設計、式系統(tǒng)設計、虛擬儀器與虛擬測試技術虛擬儀器與虛擬測試技術、流體傳動與、流體傳動與控制、控制、檢測儀表與過程控制檢測儀表與過程控制第第8學期：學期：公益勞動、畢業(yè)實習、畢業(yè)設計、畢業(yè)教育公益勞動、畢業(yè)實習、畢業(yè)設計、畢業(yè)教育先修課程為先修課程為高等數(shù)學高等數(shù)學、電電路分析路分析、模擬電子技術模擬電子技術，后續(xù)課程為，后續(xù)課程為微機原微機原理與接口技術理與接口技術、單片機原理與應用單片機原理與應用，它實際上，它實際上是計算機課程的是計算機課程的“基礎篇基礎篇”， 主要學習邏輯代數(shù)基礎，主要學習邏輯代數(shù)基礎，集成邏輯門電路，組合邏輯

3、電路，觸發(fā)器，時序邏輯集成邏輯門電路，組合邏輯電路，觸發(fā)器，時序邏輯電路，半導體存儲器和可編程邏輯器件，脈沖波形的電路，半導體存儲器和可編程邏輯器件，脈沖波形的產(chǎn)生與變換等。產(chǎn)生與變換等。 （1）課程特點）課程特點 是測控技術與儀器專業(yè)的一門專業(yè)基礎課程。是測控技術與儀器專業(yè)的一門專業(yè)基礎課程。它以各類傳感器的工作機理為線索，詳細介紹了各它以各類傳感器的工作機理為線索，詳細介紹了各類傳感器的工作原理、基本結構、相應的測量電路類傳感器的工作原理、基本結構、相應的測量電路和在各個領域中的應用，使學生掌握傳感器的使用和在各個領域中的應用，使學生掌握傳感器的使用方法和設計要點的基本技能。方法和設計要點

4、的基本技能。 了解在各個領域中的傳感器的作用，掌握傳感器的了解在各個領域中的傳感器的作用，掌握傳感器的定義、組成、分類和技術指標。定義、組成、分類和技術指標。 掌握應變效應、壓阻效應、金屬絲靈敏系數(shù)和應變掌握應變效應、壓阻效應、金屬絲靈敏系數(shù)和應變片靈敏系數(shù)、電阻式傳感器的工作原理及應用。片靈敏系數(shù)、電阻式傳感器的工作原理及應用。 掌握電容傳感器的工作原理、類型、特點、設計要掌握電容傳感器的工作原理、類型、特點、設計要點及應用。點及應用。 掌握壓電式傳感器的壓電效應、等效電路、測量電掌握壓電式傳感器的壓電效應、等效電路、測量電路及其應用。路及其應用。 掌握編碼數(shù)字式傳感器的工作原理、碼盤掌握編

5、碼數(shù)字式傳感器的工作原理、碼盤-編碼編碼器的組成及應用。器的組成及應用。 掌握熱電效應、熱阻效應、熱電回路定律、熱掌握熱電效應、熱阻效應、熱電回路定律、熱電偶冷端補償?shù)姆椒盁犭娮铚y量電路原理，了解其電偶冷端補償?shù)姆椒盁犭娮铚y量電路原理，了解其他溫度傳感器原理及使用方法。他溫度傳感器原理及使用方法。 掌握固態(tài)傳感器的種類、磁敏傳感器、霍爾傳感掌握固態(tài)傳感器的種類、磁敏傳感器、霍爾傳感器的工作原理、誤差和補償方法及應用。器的工作原理、誤差和補償方法及應用。 掌握各種光電效應、光電器件工作原理和應用、掌握各種光電效應、光電器件工作原理和應用、光纖傳感器特點和類型及應用。光纖傳感器特點和類型及應用

6、。輔助電源輔助電源敏感元件敏感元件轉換元件轉換元件基本轉換電路基本轉換電路被測量被測量敏感元件敏感元件:直接感受被測量，并輸出與被測量成確定直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關系的某一物理量的元件。關系的某一物理量的元件。轉換元件轉換元件：敏感元件的輸出就是它的輸入，它把輸入：敏感元件的輸出就是它的輸入，它把輸入轉換成電路參量。轉換成電路參量?；巨D換電路基本轉換電路：上述電路參數(shù)接入基本轉換電路（簡：上述電路參數(shù)接入基本轉換電路（簡稱轉換電路），便可轉換成電量輸出。稱轉換電路），便可轉換成電量輸出。 5. 5. 微機原理與接口技術微機原理與接口技術 （1 1）課程特點）課程特點 微型計算機

7、現(xiàn)已應用于國民經(jīng)濟的各個領域，微型計算機現(xiàn)已應用于國民經(jīng)濟的各個領域，它的普及與應用使人們傳統(tǒng)的工作、學習、生活乃它的普及與應用使人們傳統(tǒng)的工作、學習、生活乃至思維方式發(fā)生了巨大變化。微機原理與接口技術至思維方式發(fā)生了巨大變化。微機原理與接口技術幾乎是所有理工科大專院校學生的一門必修課。是幾乎是所有理工科大專院校學生的一門必修課。是考研的專業(yè)課之一?？佳械膶I(yè)課之一。（2）課程目的）課程目的 要求掌握微型計算機的硬件組成及使用；學會運要求掌握微型計算機的硬件組成及使用；學會運用指令系統(tǒng)和匯編語言進行程序設計；熟悉各種類型用指令系統(tǒng)和匯編語言進行程序設計；熟悉各種類型的接口及其應用，樹立起微型計

8、算機體系結構的基本的接口及其應用，樹立起微型計算機體系結構的基本概念；概念；培養(yǎng)利用硬件與軟件相結合的方法分析解決本培養(yǎng)利用硬件與軟件相結合的方法分析解決本專業(yè)領域問題的思維方式和初步能力專業(yè)領域問題的思維方式和初步能力。 為以后跟蹤計算機技術的新發(fā)展，進一步學習和應為以后跟蹤計算機技術的新發(fā)展，進一步學習和應用相關方面的新知識、新技術打下必要基礎用相關方面的新知識、新技術打下必要基礎。 （3）課程內容）課程內容 課程以課程以PC系列微機作為主要背景機系列微機作為主要背景機，包括微機硬包括微機硬件組成及工作原理，微機接口技術，微機應用技術三大件組成及工作原理，微機接口技術，微機應用技術三大部分

9、內容部分內容。主要包括微機系統(tǒng)概述、典型微處理器、指主要包括微機系統(tǒng)概述、典型微處理器、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設計、存儲器系統(tǒng)、微機總線與令系統(tǒng)、匯編語言程序設計、存儲器系統(tǒng)、微機總線與輸入輸出技術、中斷系統(tǒng)、典型接口芯片及其應用等輸入輸出技術、中斷系統(tǒng)、典型接口芯片及其應用等內容。內容。 強調與工業(yè)實際應用相結合，加強匯編語言程序設強調與工業(yè)實際應用相結合，加強匯編語言程序設計和接口電路設計等部分的理論教學及實際操作，提高計和接口電路設計等部分的理論教學及實際操作，提高系統(tǒng)軟硬件的設計能力系統(tǒng)軟硬件的設計能力。微型計算機系統(tǒng)的組成微型計算機系統(tǒng)的組成硬件硬件微型機系統(tǒng)微型機系統(tǒng)外圍設備外圍設

10、備過程控制過程控制I/O通道通道A/D,D/A轉換器轉換器開關量等開關量等外部設備外部設備鍵盤、鼠標等輸入設備鍵盤、鼠標等輸入設備顯示器、打印機等輸出設備顯示器、打印機等輸出設備 軟驅、硬盤及磁帶等外存儲器軟驅、硬盤及磁帶等外存儲器主主 機機輸入輸出輸入輸出(I/O)接口電路接口電路微處理器微處理器(CPU)運算器運算器(算術邏輯運算單元算術邏輯運算單元ALU)控制器控制器(控制單元控制單元CU)寄存器陣列寄存器陣列(RA)內存儲器內存儲器RAM, ROM, EPROMEEPROM, Cash等等系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件軟件軟件用戶（應用）軟件用戶（應用）軟件地址總線地址總線AB定時電路定時電路輸入設

11、備輸入設備輸出設備輸出設備I/O接口接口ROMRAM數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線DB控制總線控制總線CB微微處處理理器器(CPU)& 74LS138ABC8253D0A0CLK0GATE0OUT0CLK1GATE1OUT1CLK2GATE2OUT2D7D7 D0RDWRA1CS0Y1G2BG2AG1&A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A15IOWIOR 測控電路不是一般意義上電子技術課程的深測控電路不是一般意義上電子技術課程的深化與提高，而是如何在電子技術與測量、控制之間化與提高，而是如何在電子技術與測量、控制之間架起一座橋梁，使學生熟悉怎樣運用電子技術來解架起一座橋梁，使學生熟悉怎

12、樣運用電子技術來解決測量與控制中的任務，實現(xiàn)測控的總體思想，圍決測量與控制中的任務，實現(xiàn)測控的總體思想，圍繞精、快、靈和測控任務的要求來選用和設計電路。繞精、快、靈和測控任務的要求來選用和設計電路。結合檢測、控制兩方面電路進行闡述，目前正向著結合檢測、控制兩方面電路進行闡述，目前正向著檢測、控制電路高度融合方向發(fā)展。檢測、控制電路高度融合方向發(fā)展。（2）主要內容）主要內容傳感器傳感器 測量控測量控 制電路制電路 執(zhí)行機構執(zhí)行機構內容包括：信號放大電路，信號調制解調電路，信號內容包括：信號放大電路，信號調制解調電路，信號分離電路，信號運算電路，分離電路，信號運算電路， 信號轉換電路，信號細信號轉

13、換電路，信號細分與辨向電路，邏輯控制電路，連續(xù)信號控制電路，分與辨向電路，邏輯控制電路，連續(xù)信號控制電路，典型測控電路分析等。典型測控電路分析等。指令傳感器指令傳感器電路電路傳傳 感感 器器顯示執(zhí)行機構顯示執(zhí)行機構計計 算算 機機鎖鎖 存存 器器計計 數(shù)數(shù) 器器轉換電路轉換電路脈沖當量脈沖當量放放 大大 器器整形電路整形電路細分電路細分電路手動采樣手動采樣鎖存指令鎖存指令辨向電路辨向電路增量碼數(shù)字式測量電路的基本組成增量碼數(shù)字式測量電路的基本組成 4.MATLAB 4.MATLAB語言語言 MATLAB是矩陣實驗室的簡稱，是一款商業(yè)數(shù)學軟是矩陣實驗室的簡稱，是一款商業(yè)數(shù)學軟件，件，MATLAB

14、可以進行矩陣運算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、可以進行矩陣運算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，實現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應用于工程計算、控制設計、信號處理與通訊、圖主要應用于工程計算、控制設計、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設計與分析等領域。像處理、信號檢測、金融建模設計與分析等領域。 MATLAB的指令表達式與數(shù)學、工程中常用的形式的指令表達式與數(shù)學、工程中常用的形式十分相似，因此用十分相似，因此用MATLAB來解算問題要比用來解算問題要比用C語言，語言，F(xiàn)ORTRAN等語言完成相同的事情簡捷得多，使它成為等語言完成相同的事情

15、簡捷得多，使它成為一個功能強大的數(shù)學軟件。一個功能強大的數(shù)學軟件。 自動控制原理是一門理論性較強的課程。作為電類各專業(yè)自動控制原理是一門理論性較強的課程。作為電類各專業(yè)的學科基礎課，它既是基礎課程向專業(yè)課程的深入，又是專業(yè)的學科基礎課，它既是基礎課程向專業(yè)課程的深入，又是專業(yè)課程的理論基礎，課程的理論基礎，研究內容：構成自動控制系統(tǒng)的一般規(guī)律。研究內容：構成自動控制系統(tǒng)的一般規(guī)律。研究對象：各種自動控制系統(tǒng)，例如連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng)。研究對象：各種自動控制系統(tǒng)，例如連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng)。研究手段：現(xiàn)代數(shù)學分析工具。研究手段：現(xiàn)代數(shù)學分析工具。 拉斯變換和傳遞函數(shù)拉斯變換和傳遞函數(shù)經(jīng)典控制理論經(jīng)典控

16、制理論 矩陣理論等工程數(shù)學矩陣理論等工程數(shù)學現(xiàn)代控制理論現(xiàn)代控制理論控制系統(tǒng)的性能和典型測試信號控制系統(tǒng)的性能和典型測試信號（3 3）學習方法）學習方法抓住重點抓住重點掌握基本概念掌握基本概念 自動控制原理自動控制原理引入了一系列互相關聯(lián)的基本概引入了一系列互相關聯(lián)的基本概念，如穩(wěn)定性、準確性、快速性，輸入與輸出，動態(tài)念，如穩(wěn)定性、準確性、快速性，輸入與輸出，動態(tài)與穩(wěn)態(tài)，反饋與前饋等，是學習理解的重點。與穩(wěn)態(tài)，反饋與前饋等，是學習理解的重點。認真思考認真思考提高抽象思維能力提高抽象思維能力 自動控制原理自動控制原理的理論性較強，抽象程度較高。的理論性較強，抽象程度較高。要充分了解抽象的基礎，在

17、實際應用中反復體會。要充分了解抽象的基礎，在實際應用中反復體會。抓住主線抓住主線建立不同方法間的聯(lián)系建立不同方法間的聯(lián)系 穩(wěn)定性、準確性、快速性是對控制系統(tǒng)的基本要穩(wěn)定性、準確性、快速性是對控制系統(tǒng)的基本要求，。穩(wěn)、準、快貫穿了時域分析、根軌跡分析和頻求，。穩(wěn)、準、快貫穿了時域分析、根軌跡分析和頻域分析方法的始終，也是系統(tǒng)綜合設計要求。域分析方法的始終，也是系統(tǒng)綜合設計要求。 6. 6. 機電傳動控制機電傳動控制 （1 1）課程特點）課程特點 機電傳動控制機電傳動控制融合了電力拖動、自動控制融合了電力拖動、自動控制原理、計算機技術、繼電器原理、計算機技術、繼電器- -接觸器控制、電力電子接觸器

18、控制、電力電子技術、交、直流調速系統(tǒng)等相關技術，是機電一體化技術、交、直流調速系統(tǒng)等相關技術，是機電一體化技術的重要課程。即把機電一體化技術所需要的技術的重要課程。即把機電一體化技術所需要的強電強電控制知識都集中控制知識都集中在這一門課程中。在這一門課程中。 它的先修課程是它的先修課程是電路分析電路分析、模擬電子模擬電子、數(shù)字電子數(shù)字電子、自動控制原理自動控制原理等；為后續(xù)課程如等；為后續(xù)課程如PLCPLC、計算機測控技術計算機測控技術等打下基礎。等打下基礎。 （2 2）課程內容）課程內容 現(xiàn)代生產(chǎn)機械一般由工作機構、傳動機構、原現(xiàn)代生產(chǎn)機械一般由工作機構、傳動機構、原動機極其控制系統(tǒng)等幾個部

19、分組成，即由電動機通動機極其控制系統(tǒng)等幾個部分組成，即由電動機通過傳動機構帶動工作機構進行工作時，這種傳動方過傳動機構帶動工作機構進行工作時，這種傳動方式稱為式稱為“機電傳動機電傳動”。 人們一般把電動機及其傳動機構一起稱為人們一般把電動機及其傳動機構一起稱為“機機電傳動電傳動”部分，把滿足加工工藝要求使電動機啟動、部分，把滿足加工工藝要求使電動機啟動、制動、反向、調速、快速定位等的電氣控制和電氣制動、反向、調速、快速定位等的電氣控制和電氣操作稱為操作稱為“控制控制”部分。部分。 人們對機電傳動控制提出的要求：人們對機電傳動控制提出的要求： 對于專用加工設備和數(shù)控機床的控制要求有很高對于專用加

20、工設備和數(shù)控機床的控制要求有很高的的精度精度；對重型數(shù)控機床要求有很高的；對重型數(shù)控機床要求有很高的調速范圍調速范圍；對；對可逆式軋鋼機拖動系統(tǒng)要求可逆式軋鋼機拖動系統(tǒng)要求正反轉換向頻繁正反轉換向頻繁；現(xiàn)代大；現(xiàn)代大型生產(chǎn)線、柔性制造系統(tǒng)要求各拖動系統(tǒng)能相互型生產(chǎn)線、柔性制造系統(tǒng)要求各拖動系統(tǒng)能相互協(xié)調協(xié)調；軍事和宇航方面的火炮瞄準、慣性導航、衛(wèi)星姿態(tài)的軍事和宇航方面的火炮瞄準、慣性導航、衛(wèi)星姿態(tài)的控制等，不僅要求控制等，不僅要求精度高精度高，更要求，更要求穩(wěn)定性能好穩(wěn)定性能好；民用；民用方面如電梯拖動系統(tǒng)要求啟動、制動方面如電梯拖動系統(tǒng)要求啟動、制動快速、平穩(wěn)快速、平穩(wěn)、停、停車位置車位置準

21、確可靠準確可靠；家用電器中的控制要求；家用電器中的控制要求結構精巧、結構精巧、功能全、成本低功能全、成本低等。等。 （3 3）課程任務）課程任務 了解機電傳動的一般知識；掌握機電傳動控制的了解機電傳動的一般知識；掌握機電傳動控制的靜態(tài)特性和動態(tài)特性；掌握直流電機和交流電機的靜態(tài)特性和動態(tài)特性；掌握直流電機和交流電機的工作原理、特性極其應用；了解控制電機與特種電工作原理、特性極其應用；了解控制電機與特種電機的工作原理極其應用知識；了解典型生產(chǎn)機械常機的工作原理極其應用知識；了解典型生產(chǎn)機械常用的低壓電器，掌握繼電器用的低壓電器，掌握繼電器-接觸器控制的基本線路，接觸器控制的基本線路，學會分析常見

22、典型生產(chǎn)機械控制線路，掌握電動機學會分析常見典型生產(chǎn)機械控制線路，掌握電動機控制線路的設計方法極其元器件的選擇原則；掌握控制線路的設計方法極其元器件的選擇原則；掌握現(xiàn)代電力電子技術在機電傳動中的應用；掌握交流現(xiàn)代電力電子技術在機電傳動中的應用；掌握交流和直流調速系統(tǒng)的方法。和直流調速系統(tǒng)的方法。7.7.可編程控制器（可編程控制器（PLCPLC） 可編程控制器的特點是：硬件配置靈活，組態(tài)方可編程控制器的特點是：硬件配置靈活，組態(tài)方便，編程方法簡便，抗干擾能力強，能適應較惡劣的工便，編程方法簡便，抗干擾能力強，能適應較惡劣的工業(yè)環(huán)境，體積小，維護費用低。業(yè)環(huán)境，體積小，維護費用低。（1）PLC能接

23、收、處理和輸出各種開關量、模擬量和能接收、處理和輸出各種開關量、模擬量和不同碼制的數(shù)碼，除能實現(xiàn)一般的邏輯控制（順序、步不同碼制的數(shù)碼，除能實現(xiàn)一般的邏輯控制（順序、步進、時序、條件和鎖存等）功能外，還能實現(xiàn)數(shù)值運算、進、時序、條件和鎖存等）功能外，還能實現(xiàn)數(shù)值運算、數(shù)據(jù)轉換及數(shù)據(jù)通信等功能，配備適當?shù)耐鈬O備可以數(shù)據(jù)轉換及數(shù)據(jù)通信等功能，配備適當?shù)耐鈬O備可以進行打印。進行打印。（2）由于編程軟件化（可新編程序、可修改程序和可）由于編程軟件化（可新編程序、可修改程序和可接口性），當生產(chǎn)工藝（或流程）改變時只需要修改軟接口性），當生產(chǎn)工藝（或流程）改變時只需要修改軟件，而不需要改變硬件即可滿足

24、新的控制要求，大大方件，而不需要改變硬件即可滿足新的控制要求，大大方便了設計和現(xiàn)場使用，縮短了設計施工和調試周期。便了設計和現(xiàn)場使用，縮短了設計施工和調試周期。（3）PLC能與上一級計算機直接相連，在綜合自動化能與上一級計算機直接相連，在綜合自動化控制系統(tǒng)中可以合理地實現(xiàn)分級控制，作為基礎控制控制系統(tǒng)中可以合理地實現(xiàn)分級控制，作為基礎控制級使用。級使用。（4）PLC采用獨特而簡便的編程方法，并采用與工藝采用獨特而簡便的編程方法，并采用與工藝流程相適應的一般符號。編程方法簡明通俗，易學、流程相適應的一般符號。編程方法簡明通俗，易學、易編、易改，很容易將原來的繼電器控制線路直接翻易編、易改，很容易

25、將原來的繼電器控制線路直接翻譯到譯到PLC軟件上。軟件上。8.8.單片機單片機 單片機又稱單片微控制器單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯它不是完成某一個邏輯功能的芯片功能的芯片,而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。和計算機相比，單片機只缺少了和計算機相比，單片機只缺少了I/O設備。也就是一塊設備。也就是一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質量輕、價格芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜（不超過便宜（不超過10元），為學習、應用和開發(fā)提供了便元），為學習、應用和開發(fā)提供了便利條件。利條件。 我們現(xiàn)在用的全自動滾筒洗衣機、排煙罩、我

26、們現(xiàn)在用的全自動滾筒洗衣機、排煙罩、VCD等等的家電里面都可以看到它的身影！它是作為控制等等的家電里面都可以看到它的身影！它是作為控制部分的核心部件。部分的核心部件。9 9、虛擬儀器、虛擬儀器 虛擬儀器主要是以計算機為核心，通過最大限度虛擬儀器主要是以計算機為核心，通過最大限度地利用計算機的軟硬件資源，使計算機不但能完成傳地利用計算機的軟硬件資源，使計算機不但能完成傳統(tǒng)儀器測量控制、數(shù)據(jù)運算和處理工作，而且可以用統(tǒng)儀器測量控制、數(shù)據(jù)運算和處理工作，而且可以用強大的軟件去代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器的某些硬件功能強大的軟件去代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器的某些硬件功能。 靈活高效的軟件靈活高效的軟件能幫助您創(chuàng)建完全自定義的用戶能

27、幫助您創(chuàng)建完全自定義的用戶界面，界面，模塊化的硬件模塊化的硬件能方便地提供全方位的系統(tǒng)集成，能方便地提供全方位的系統(tǒng)集成，標準的軟硬件平臺能滿足對同步和定時應用的需求。標準的軟硬件平臺能滿足對同步和定時應用的需求。 PROCESSOR BUSConditioningTimingA/DD/ADI/OTI/ODISPLAY AND CONTROL488 PORT PMathMEMORYPROMPROCESSOR BUSConditioningTimingA/DD/ADI/OTI/ODISPLAY AND CONTROL488 PORT PMathMEMORYPROMControl PanelFlo

28、wPressure Alarm ConditionsSTOPTemperature信號的采集與控制信號的采集與控制信號的分析與處理信號的分析與處理結果的表達與輸出結果的表達與輸出虛擬儀器虛擬儀器傳統(tǒng)儀器傳統(tǒng)儀器開發(fā)和維護費用低開發(fā)和維護費用低開發(fā)和維護費用高開發(fā)和維護費用高技術是更新周期短（技術是更新周期短（0.50.51 1年）年）技術更新周期長（技術更新周期長（5 51010年年）軟件是關鍵軟件是關鍵硬件是關鍵硬件是關鍵價格低價格低價格昂貴價格昂貴開放靈活與計算機同步，可重復用開放靈活與計算機同步，可重復用和重配置和重配置固定固定可用網(wǎng)絡聯(lián)絡周邊各儀器可用網(wǎng)絡聯(lián)絡周邊各儀器只可連有限的設備

29、只可連有限的設備自動、智能化、遠距離傳輸自動、智能化、遠距離傳輸功能單一，操作不便功能單一，操作不便10.10.檢測儀表與過程控制檢測儀表與過程控制 主要討論生產(chǎn)過程自動化中使用的各種測控儀表的主要討論生產(chǎn)過程自動化中使用的各種測控儀表的工作原理，以及和過程控制系統(tǒng)的設計整定方法。工作原理，以及和過程控制系統(tǒng)的設計整定方法。 上篇為自動化儀表，介紹工業(yè)上最常用的檢測儀表、上篇為自動化儀表，介紹工業(yè)上最常用的檢測儀表、控制儀表、執(zhí)行器及防爆柵的工作原理及使用特點。重控制儀表、執(zhí)行器及防爆柵的工作原理及使用特點。重點討論電動單元組合儀表、數(shù)字調節(jié)器、集散控制系統(tǒng)點討論電動單元組合儀表、數(shù)字調節(jié)器、

30、集散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。 下篇為過程控制系統(tǒng)，在介紹對象動態(tài)特性的測試下篇為過程控制系統(tǒng)，在介紹對象動態(tài)特性的測試方法、單回路及串級調節(jié)系統(tǒng)的設計方法和調節(jié)器參數(shù)方法、單回路及串級調節(jié)系統(tǒng)的設計方法和調節(jié)器參數(shù)整定的基礎上，介紹解耦控制、推理控制及預測控制等整定的基礎上，介紹解耦控制、推理控制及預測控制等先進控制系統(tǒng)的基本原理。先進控制系統(tǒng)的基本原理。 工業(yè)儀表的種類很多，按被參數(shù)分有溫度、壓力、工業(yè)儀表的種類很多，按被參數(shù)分有溫度、壓力、流量、物位、機械量、流程分析儀器等。流量、物位、機械量、流程分析儀器等。 工業(yè)儀表按功能可分為檢測儀表、顯示儀表、調節(jié)工業(yè)儀表按

31、功能可分為檢測儀表、顯示儀表、調節(jié)儀表等。儀表等。 檢測儀表主要用于檢測工業(yè)生產(chǎn)過程的參數(shù)，如溫檢測儀表主要用于檢測工業(yè)生產(chǎn)過程的參數(shù)，如溫度、壓力、流量、物位和機械量等，有時也帶有記錄和度、壓力、流量、物位和機械量等，有時也帶有記錄和調節(jié)功能。調節(jié)功能。 顯示儀表將與檢測儀表、變送器和傳感器配套使用，顯示儀表將與檢測儀表、變送器和傳感器配套使用，按顯示方式不同分為模擬式顯示儀表、數(shù)字式顯示儀表按顯示方式不同分為模擬式顯示儀表、數(shù)字式顯示儀表和字符圖像顯示儀等。和字符圖像顯示儀等。 調節(jié)儀表又稱調節(jié)器。它的作用是將生產(chǎn)過程中的調節(jié)儀表又稱調節(jié)器。它的作用是將生產(chǎn)過程中的被測參數(shù)與設定參數(shù)進行比

32、較，然后按一定調節(jié)規(guī)律發(fā)被測參數(shù)與設定參數(shù)進行比較，然后按一定調節(jié)規(guī)律發(fā)出調節(jié)信號給執(zhí)行器。出調節(jié)信號給執(zhí)行器。 調節(jié)儀表按調節(jié)方式不同分為斷續(xù)調節(jié)器和連續(xù)調節(jié)儀表按調節(jié)方式不同分為斷續(xù)調節(jié)器和連續(xù)調節(jié)器；按結構形式又分為基地式、單元組合式和組調節(jié)器；按結構形式又分為基地式、單元組合式和組裝式；按工作能源和介質分為自力式、電動式、氣動裝式；按工作能源和介質分為自力式、電動式、氣動式和液動式。有的調節(jié)儀表也帶有檢測和顯示部分。式和液動式。有的調節(jié)儀表也帶有檢測和顯示部分。 執(zhí)行器又稱執(zhí)行機構。它用于接受來自調節(jié)儀表執(zhí)行器又稱執(zhí)行機構。它用于接受來自調節(jié)儀表的調節(jié)信號和調節(jié)規(guī)律，直接調節(jié)工業(yè)生產(chǎn)過

33、程的輸?shù)恼{節(jié)信號和調節(jié)規(guī)律，直接調節(jié)工業(yè)生產(chǎn)過程的輸入、輸出量。集中控制裝置能對分散參數(shù)進行集中檢入、輸出量。集中控制裝置能對分散參數(shù)進行集中檢測和控制，按預定的程序進行控制或對被測量進行處測和控制，按預定的程序進行控制或對被測量進行處理。集中控制裝置包括巡回檢測裝置、順序控制器和理。集中控制裝置包括巡回檢測裝置、順序控制器和數(shù)據(jù)處理裝置等。數(shù)據(jù)處理裝置等。 上研究生的有三分之一，工作的三分之二中有一些上研究生的有三分之一，工作的三分之二中有一些是進工廠是進工廠的，的，進公司進公司的，剩下的三分之一零散各種工的，剩下的三分之一零散各種工作。作。1.技術方向技術方向 工廠的工作主要是開發(fā)、設計、生產(chǎn)及銷售大型工廠的工作主要是開發(fā)、設計、生產(chǎn)及銷售大型精密機床、精密測量設備和精密位