测控技术与仪器专业介绍

篇一：测控技术与仪器专业介绍及其发展方向

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达到的，它不仅仅是一个简单的传感器，其将辅助电路中的元件与传感元件同时集成再一块芯片上，使之具有校准，补偿，自诊断和网络通信的能力，它可降低成本，增加产量。

智能化传感器是一种带微处理器的传感器，是微型计算机和传感器相结合的成果，它兼有检测，判断和信息处理功能，与传统传感器相比有很多特点：具有判断和信息处理能力，能对测量值进行修正，误差补偿，因而提高测量精度，可实现多传感器多参数测量，有自诊断和自校准功能，提高可靠性。

2.信号整理

在信号的整理阶段，主要是对采集到的电信号进行平整、滤波、模数转换等，转换成便于处理的数字信号。上述三种信号类型在整理阶段的内容有所不同，比如对传感器传来的信号主要是进行信号放大、平整、滤波和模数转换的过程；而对于开关量信号通过无纸记录仪的采集之后一般都能够转换成所需要的数字信号以待输出到下一个处理环节；对于图像信号，经采集之后主要是用于显示，若还需对图像进行处理，再显示，或者发出控制信号，那么也必须将图像信号转换成数字信号，进行处理，这就是一个复杂的问题。

我们通常使用的模数转换器大多为积分型和逐次逼近型，积分型转换效果不够好，转换过程中带来的误差较大，逐次逼近型转换效果好但是制作成本较高，尤其是高位数转换，转换位数越多，精度越高，制作成本就越高。而∑-△ADC可以以相对逐次逼近型简单的电路结构，而得到低成本，高位数及高精度的转换效果∑-△ADC大多设计为16或24bit转换精度，近几年来，在相关的高精度仪器制作领域该转换器得到了越来越广泛的应用。∑-△模数转换器的工作原理简单的讲，就是将模数转换过后的数字量再做一次窄带低通滤波处理。当模拟量进入转换器后，先在调制器中做求积处理，并将模拟量转换为数字量，在这个过程中会产生一定的量化噪声，这种噪声将影响到输出结果，因此，采用将转换过的

数字量以较低的频率一位一位地传送到输出端，同时在这之间加一级低通滤波器的方法，就可将量化噪声过滤掉，从而得到一组精确的数字量。AD7708和AD7718就是∑-△的典型应用。

3.信号处理

在信号的处理阶段，主要是对数字信号进行处理以便显示，或者发出控制信号。我们通过显示出来的信号来判断自动化系统上对象的运转是否正常，如果信号显示不正常，就需要对信号进行计算与处理，得到控制信号发送给对象，使对象调整运转的状态以复归正常。

单片机是进行数据处理的芯片。单片机在目前的发展形势下，有以下几大趋势：可靠性及应用越来越高和互联网连接已是一种明显的走向，所集成的部件越来越多，NS公司的单片机已经把语音图像部件也集成到了单片机中，也就是说，单片机的意义只是在于单片集成电路，而不在于其功能了，如果从功能上讲，它可以是万用机，原因是其内部已集成上各种应用电路了。功耗越来越低，和模拟电路结合越来越多，随着半导体工艺技术的发展及系统设计水平的提高，单片机还会不断产生新的变化和进步，最终人们可能发现，单片机与微机系统之间的距离越来越小，甚至难以辨认。

单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。

4.数据显示控制

在显示与控制环节，显示主要是指将数字信号通过便于我们观察的形式显示出来以便我们进行判断，控制主要是指将控制信号传送给并作用于对象的过程。上面的四个环节就构成了整个测控的过程，如果包括控制的过程，则刚好形成了一个闭环，即信号从对象开始，经过采集、整理、处理，最后又将控制信号作用于对象的闭环。

二．发展方向与学科前沿

1配合数控设备的技术创新(如主轴速度，精度创成)

数控设备的主要误差来源可分为几何误差（共有21项）和热误差。对于重复出现的系统误差，可采用软件修正；对于随机误差较大的情况，要采用实时修正方法。对于热误差，一般要通过温度测量进行修正。中国机床行业市场萎缩同时又大量进口国外设备的原因之一就是因为这方面的技术没有得到推广应用。为此，需要高速多通道激光干涉仪：其测量速度达60m/min以上，采样速度达5000次/sec以上，以适应热误差和几何误差测量的需要。空气折射率实时测量应达到2×10的-7次方水平，其测量结果和长度测量结果可同步输入计算机。

2运行和制造过程的监控和在线检测技术

综合运用图像、频谱、光谱、光纤以及其它光与物质相互作用原理的传感器具有非接触、高灵敏度、高柔性、应用范围广的优点。在这个领域综合创新的天地十分广阔，如振动、粗糙度、污染物、含水量、加工尺寸及相互位置等。

3配合信息产业和生产科学的技术创新

为了在开放环境下求得生存空间，没有自主创新技术是没有出路的。因此应该根据有专利权、有技术含量、有市场等原则选择一些项目予以支持。根据当前发展现状，信息、生命医学、环保、农业等领域需要的产品应给予优先支持。如医学中介入治疗的精密仪器设备、电子工业中的超分辨光刻和清洁方法和机理研究等。

三．优先领域

在基础研究的初期，对于能否有突破性进展是很难预测的。但是，当已经取得突破性进展时，则需要有一个转化机制以进入市场。

1纳米溯源技术和系统。

2介入安装和制造的坐标跟踪测量系统。

关键理论和技术：超半球反射器(n=2或在机构上创新)，快速、多路干涉仪(频差3～5兆)，二维精密跟踪测角系统(0.2″～0.5″)，通用信号处理系统(工作频率5兆)，无导轨半导体激光测量系统(分辨率1μm)，热变形仿真，力变形仿真。

这些内容不局限于一种技术方案，而是几种不同技术方案中概括出来的共同点。如采用无导轨干涉仪，对跟踪系统的要求可以降低；采用二维精密跟踪测角系统在1M3测量范围内可以得到高精度；有了超半球反射镜可以提高4路跟踪方案的精度。在现场进行介入制造和装配不能等待很长时间，力和热变形的补偿是必须的而且需要足够快，现在的技术还有相当大的差距，所以这些进展是关键性的。

应用范围：新型并行机构机床的鉴定，飞机装配型架的鉴定，大型设备安装，用于生物芯片精密机器人校准等。

3非接触测头以及各种扫描探针显微镜

航空航天行业对此已经提出迫切要求，这是今后坐标测量机发展的关键技术。目前接触式测头已完全被国外所垄断，非接触测头还没有发展成熟，我们有参与竞争的机遇。以前较多采用的激光三角法原理受到很多限制，难以有突破性进展，但可在原理创新上下功夫。应该突破0.1～0.5μm分辨率。

4计算机辅助测量理论

信号处理系统的标准化、模块化、兼容和集成。例如，目前多数采用ISA总线、IEEE488口，今后计算机可能取消ISA总线，用于笔记本电脑的USB接口将广泛应用。过去，中国生产的仪器满足于数字显示，没有数据交换接口，难以进入国际市场。国外生产的仪器普遍配备IEEE488(GPIB)口。RS232：目前有可能成为替代物的高性能标准是USB、IEEE1394和VXI。在此转折期为我们提供了机遇。目前虚拟仪器的工作频段在千赫数量级，对于干涉信号处理显得太低，可以采取联合互补的方法形成模块系列，同时降低成本，从总体上提高研发工作的效率。根据已有基础，发展特长，有利于克服重复研究。

5新器件，新材料

篇二：测控技术与仪器专业介绍

测控技术与仪器专业介绍

Introduction of Measurement Control Technology and Instruments

Specialty

一、

学制与授予学位Educational system and award degrees

学制3-6年， 工学学士学位。

Educational system 3 to 6 years, bachelor's degree in engineering. 二、培养目标Training goal

培养具有创新意识，国际化交流与竞争意识，人文科学素养，职业道德和社会责任感；具备较强的数学、物理、测控基础理论、测控系统开发等方面基础理论知识与应用实践能力；初步建立以信息为中心，测量、控制和测控系统相互支撑的知识结构；能综合考虑社会制约因素及相关政策法规完成工程设计，具备一定的组织管理、人际交往、团队合作能力以及不断学习和适应发展的能力；能在国防、仪表、医疗、电力等领域从事测量与控制相关技术，仪器与系统的研发、应用研究等方面的工作。毕业生未来几年可成为各自就业领域内的高级应用型人才。

To cultivate creative consciousness, international communication and competition consciousness, the humanities accomplishment, professional ethics and social responsibility; Good mathematics, physics, measurement and control of the basic theory, basic theoretical knowledge and application development of measurement and control system practical ability; Preliminarily build information centeredknowledge structure supportedby measurement, control and measurement and control system; Can consider social factors and related policies and regulations to complete the engineering design, have a certain organization and management, interpersonal and team cooperation ability and the ability to constantly learn and adapt to the development; Can be engaged in the measurement and control technology, apparatus and system research and development, application research, etc. in areas such as defense, instrumentation, medical, power. Graduates in the next few years could become advanced applied talents in their employment fields.

三、毕业要求

本专业学生主要学习测量理论、仪器设计与测控系统集成技术基础，学习测量、控制和仪器相关的仪器科学与技术、电子信息与计算机科学、自动控制等理论与技术基础，通过多种教学环节和工程实践，接受现代测控技术等基础训练，具有测控系统和仪器设计、开发及集成应用能力。

毕业生应获得以下几方面的技能、知识和能力：

1.具有较好的人文社会科学素养、较强的社会责任感和良好的工程职业道德。 2.具有从事工程工作所需的相关数学、自然科学以及专业知识。

3.掌握扎实的传感理论与技术、信号与系统、数字信号处理、电路基础、计算机测控技术、自动控制原理等工程基础知识和专业基本理论知识，具有系统的工程实践学习经历，了解测控技术与仪器专业的前沿发展现状和趋势。

①掌握扎实的传感理论与技术、信号与系统、数字信号处理、电路基础、计算机测控技术、自动控制原理等工程基础知识和专业基本理论知识。

②具有系统的工程实践学习经历。

③了解测控技术与仪器专业的前沿发展现状和趋势。

4.具备设计和实施工程实验的能力，并能够对实验结果进行分析，掌握扎实的电子学基础理论、测量与控制理论和测控仪器的设计方法，具有本专业测控技术、仪器与系统的设计、开发和解决具体问题的能力。

①具备设计和实施工程实验的能力，并能够对实验结果进行分析。

②掌握扎实的电子学基础理论、测量与控制理论和测控仪器的设计方法，具有本专业测控技术、仪器与系统的设计、开发和解决具体问题的能力。

5.掌握基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识，具有综合运用计算机/电子学、测量与控制等理论知识和技术手段设计系统的能力，设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素。

①掌握基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识。

②具备技术伦理知识，能够认识技术发展可能带来的社会问题，并加以判断和自我约束。

③具备应对突发事件的能力，能够测控仪器研发及系统设计过程中可能出现的问题，并采取恰当的应对措施。

6.掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法，特别通过互联网、数据库以及图书馆期刊资料等途径了解并熟悉测控技术与仪器专业的系统与技术发展情况，有效提高自身解决测控工程技术问题的能力。

7.了解与测控技术与仪器专业相关职业和行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法律、法规，能正确认识工程对于客观世界和社会的影响。

8.具有一定的科学研究、技术开发和工程设计的组织管理能力、表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力。

9.对终身学习有正确认识，具有不断学习和适应发展的能力。 10.具有国际视野和跨文化的交流、竞争和合作能力。

培养目标与毕业要求对应矩阵

五、主干学科 Major Disciplines

仪器科学与技术、控制科学与工程、计算机科学与技术、电子信息工程。

Instrument Science and Technology、Control Science and Engineering、Computer Science and Technology、Electronic Information Engineering。

六、核心知识领域和核心课程

Core Domain Knowledge and Core Course

1. 核心知识领域

Core domain knowledge

数理基础知识、传感与信息获取知识、测量理论与测试知识、信号处理知识、计算机知识、测控总线及数据通信知识、控制理论知识、仪器设计与制造知识、仪器性能测试与评价知识、测控系统分析、设计及集成等知识。

Fundamental knowledge of mathematical、sense and information acquiring knowledge、measuring theory and test knowledge、signal processing knowledge、computer knowledge、test and control bus and data communication knowledge、control theory and knowledge、instrument design and make knowledge、instrument performance test and evaluate knowledge、test and control system analysis、design and integration and other knowledge。

2. 核心课程

Core course

电路基础（64学时）、信号与系统（52学时）、自动控制原理（48学时）、模拟电子技术（64学时）、数字电子技术（64学时）、电磁场（48学时）、单片机原理与接口技术（56学时）、网络化测控系统与应用（48学时）、传感器与检测技术（48学时）、智能仪器仪表（48学时）、误差分析与数据处理（32学时）、计算机过程控制技术（32学时）、光电检测技术（24学时）、电气

CAD（32学时）。

Fundamentals of circuit(64 class hours)、signal and system(52 class hours)、automatic control theory(48 class hours)、analog electronics technique(64 class hours)、digital electronics technique(64 class hours)、electromagnetic field(48 class hours)、singlechip microcomputer theory and connect technique(56 class hours)、networked test and control system and applying(48 class hours)、sensor and detection technique(48 class hours)、intelligent instrument and meter(48 class hours)、error analysis and data processing(32 class hours)、computerized process control technique(32 class hours)、photoelectric detection technique(24 class hours)、electric CAD(32 class hours)。

七、主要专业实验和实践性教学环节

Main Major Experiment and Practical Teaching Link

1. 主要专业实验

Main major experiment

传感器技术实验、测试理论与检测技术实验、过程仪表标定实验、测量系统建模与数据处理实验、智能化仪器与网络化仪器实验、测控系统综合设计实验、计算机过程控制系统设计实验等。

Sensor technique experiment、test theory and detection technique experiment、process meter demarcate experiment、measuring system modeling and information processing experiment、intelligent instrumentation and networked instrumentation experiment、test and control system comprehensive design experiment、computerized process control system design experiment and so on。

2. 主要实践性教学环节

Main practical teaching link

金工实习、电子实习、企业生产实习、课程实验。课程设计、创新创业实践、工程设计、毕业设计（论文）等。

Metalworking practice、electronic practice、enterprise production practice、curriculum experiment、curriculum design、innovation entrepreneurial practice、

篇三：测控技术与仪器专业就业简介与形势分析

测控技术与仪器专业就业简介与形势分析

1就业方向:

学生毕业后可到技术学校、研究单位、生产企业、管理部门从事计算机技术、测试技术、控制技术及精密仪器的教学、科研、应用研究、经营、管理以及质量检测与技术监督等工作…

2专业解读:

从专业的角度来看，测控技术与仪器着重于智能化仪表和检测技术的开发及应用领域。

大规模集成电路以及计算机技术的迅速发展，以及在人工智能向测控技术的移植和应用的过程中，智能仪表将会有更大的发展。测量仪表以智能化为先导，带动了各类仪表的智能化，这是现代仪器仪表技术发展的主要趋势。因此，在这方面的人才需求将呈现不断的上升势头，是该专业毕业生就业渠道之一。

检测技术是自动化技术的四大支柱之一，检测技术不仅为工业自动化提供正确的信息，而且是科学研究中寻找规律的重要手段。现代检测技术的发展将主要表现在传感器水平的提高、检测方法的推进。

值得一提的是，检测技术方向人才的需求量非常大，检测技术在制造业又称无损检测，对于特种设备、石油化工、航空航天、机械、电力等行业，都离不开该专业的人才，特别是沿江经济带，好多企业都在千方百计的寻找无损检测人员。

3就业形势：

总体来说，该专业毕业生的就业率可达95%以上，一些地理位置较好的高校，该专业毕业生的就业率可达100%。

建议该专业的学生,在校期间应通过国家技术监督部门举办的无损检测人员资格考核,这样就可寻找一个高薪的工作了.

4薪资状况:

一般情况下，按照目前的薪资水平,国营和民营企业可达3000~4000元/月，外资企业可达5000~8000元/月，如果你拥有的资格特别多，每个月20000元也是能挣得到的。

5就业前景：

主要到国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的工作。

就业分布最多五省市： 浙江、广东、北京、江苏、上海.

毕业生就业分布统计：

其他事业单位 2.26%

高等学校 1.82%

科研设计单位 0.55%

录取研究生 18.85%

国有企业 31.88%

机关 1.79%

民营及私营企业 7.01%

部队 3.40%

医疗卫生单位 0.22%

三资企业 7.69%

科研设计单位 11.15%

中小学及其它教学单位 0.39%

医疗卫生单位 0.22%

金融单位 0.35%

出国 2.55%

注：本专业的各方向及就业率分别是：精密仪器87.42%、光学技术与光电仪器95.93%、检测技术及仪器仪表87.62%、电子仪器及测量技术85%、热工计量测试80%、检测技术与精密仪器100%、测控技术与仪器92.98%。

2016大学生就业形势分析 > 测控技术与仪器专业就业形势

可从事岗位：

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? 维修工程师储备 销售工程师 硬件工程师

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/063w.html