開入一般就是各類輸入信號，比如彈簧未儲能，壓板投入，開關位置，閉鎖開入等等，用于保護對當前外部設備運行狀況的判斷 開出一般是開出的跳閘、合閘以及信號接點，用于輸出至其他相關保護及測控裝置

1、輸出直流電壓偏低，而且固定輸出在6V 左右，調整n1 電位器無效，則應用下列方法檢查。

1）首先檢查倍壓整流器回路`C_1`和`C_2`電容二端的電壓，`C_1`為15V 左右，`C_2`為28V 左右。如`C_1`和`C_2`兩端電壓值遠低于該值，說明`C_1`和`C_2`泄漏大，則應更換。

2）檢查穩(wěn)壓管`W_1`和`W_2`兩端電壓應在7～8V 左右。如不是，則應檢查穩(wěn)壓管是否損壞。

3）檢查`C_4`的正極端對`T_4`、`T_5`的基極電位，應在4.5～5.5V 左右，如果電壓差1V 以上，說明`T_5`三極管損壞，則應更換。

4）`T_2`、`T_3`三極管特性變壞，內阻增大，使輸出電壓變低。則應更換`T_2`、`T_3`三極管。

5）`T_1`或`T_5`三極管發(fā)射極和集電極擊穿，使輸出電壓降低。則應更換`T_1` 或`T_5`三極管。

6）`W_1`和`W_2`穩(wěn)壓二極管擊穿，使輸出電壓降低。則應更換`W_1`和`W_2`穩(wěn)壓管。

2 輸出直流電壓偏高，而且調節(jié)`n_1`電位器無效時。原因有：

1）`T_3`調整管發(fā)射極和集電極擊穿短路，引起輸出電壓偏高。調整管`T_4`的損壞往往引起`T_2`放大管擊穿（因`T_3`基極擊穿后引起`T_2`基極電流大使`T_2`基極擊穿）。

2）`T_4`三極管擊穿，集電極和發(fā)射極短路，引起輸出電壓偏高。

3）`T_2`三極管集電極和發(fā)射極擊穿，使輸出電壓偏高。

3 輸出直流電壓穩(wěn)壓精度超過±0.5%，檢查故障方法如下：

1）首先檢查`C_2`二端直流電壓是否在28V 左右。

2）交流輸入電壓從85V 調至115V 時，用數(shù)字電壓表測`W_1`和`W_2`二端直流電壓，應穩(wěn)定在7～8V 間某一固定值，如果變化在0.1 以上，說明穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓特性不好應更換。

3）如`W_1`和`W_（12）` 穩(wěn)壓特性很好，影響精度的原因可能是`T_2`、`T_3`、`T_4`、`T_5`三極管特性變壞，此時先檢查`T_4`、`T_5`三極管，然后再檢查`T_2`、`T_3` 三極管。

4）直流電源板正常工作時各點電壓值如表8，表中各電壓值對應于圖23 的相應各點。

微機保護測控裝置選購須知三相有功功率、無功功率變送器線性誤差測定步驟規(guī)定

測控技術與儀器是精密機械、電子、光學、計算機、電路及自動控制技術等多學科互相滲透而形成的一門高新技術密集型綜合學科。

1采集

在信號采集環(huán)節(jié)，主要是采集對象發(fā)出的各種信號，再將這種信號轉換成電信號，以便于后續(xù)的處理。對象發(fā)出的信號大多數(shù)是通過傳感器來采集的，包括物理信號（如溫度、流量、壓力等）和化學信號（如濕度、氣味等）兩大類，當然還包括不能歸為這兩類的一些信號，如可靠性、價格等。而開關量信號（帶有數(shù)字信號的特征）則主要是靠帶有單片機電路的儀器，如無紙記錄儀，進行采集。此外，圖像信號自然是由攝像裝置來進行采集。

2整理

在信號的整理階段，主要是對采集到的電信號進行平整、濾波、模數(shù)轉換等，轉換成便于處理的數(shù)字信號。上述三種信號類型在整理階段的內容有所不同，比如對傳感器傳來的信號主要是進行信號放大、平整、濾波和模數(shù)轉換的過程；而對于開關量信號通過無紙記錄儀的采集之后一般都能夠轉換成所需要的數(shù)字信號以待輸出到下一個處理環(huán)節(jié)；對于圖像信號，經(jīng)采集之后主要是用于顯示，若還需對圖像進行處理，再顯示，或者發(fā)出控制信號，那么也必須將圖像信號轉換成數(shù)字信號，進行處理，這就是一個復雜的問題。

3處理

在信號的處理階段，主要是對數(shù)字信號進行處理以便顯示，或者發(fā)出控制信號。我們通過顯示出來的信號來判斷自動化系統(tǒng)上對象的運轉是否正常，如果信號顯示不正常，就需要對信號進行計算與處理，得到控制信號發(fā)送給對象，使對象調整運轉的狀態(tài)以復歸正常。

4顯示控制

在顯示與控制環(huán)節(jié)，顯示主要是指將數(shù)字信號通過便于我們觀察的形式顯示出來以便我們進行判斷，控制主要是指將控制信號傳送給并作用于對象的過程。上面的四個環(huán)節(jié)就構成了整個測控的過程，如果包括控制的過程，則剛好形成了一個閉環(huán)，即信號從對象開始，經(jīng)過采集、整理、處理，最后又將控制信號作用于對象的閉環(huán)。

??

目錄

聲明：詞條人人可編輯，創(chuàng)建、修改和認證均免費

詳情

?

測控技術與儀器

測控技術與儀器是精密機械、電子、光學、計算機、電路及自動控制技術等多學科互相滲透而形成的一門高新技術密集型綜合學科。是我國儀器儀表行業(yè)唯一的本科專業(yè)，本專業(yè)培養(yǎng)具備精密儀器設計制造以及測量與控制方面基礎知識與應用能力，能在國民經(jīng)濟各部門從事精密機械設計制造、儀器與系統(tǒng)的設計制造、測量與自動控制領域等工作的高級工程技術人才。

中文名

測控技術與儀器

外文名

The measurement and control technology and instrument

專業(yè)方向

機械類、電子類、自動化控制類

就業(yè)領域

儀器與系統(tǒng)的設計制造、精密機械設計、測量與控制領域

主要課程

精密機械與儀器設計、精密機械制造工程、電子技術基礎

專業(yè)介紹

測控技術及儀器專業(yè)是我國儀器儀表行業(yè)唯一的本科專業(yè)。一級學科為儀器科學與技術；二級學科為精密儀器及機械、測試計量技術及儀器。屬于高新技術密集型綜合學科。測控技術及儀器是1998年教育部將10個本科專業(yè)合并而來（精密儀器、光學技術與光電儀器、檢測技術及儀器儀表、電子儀器及測量技術、幾何量計量測試、熱工計量測試、力學計量測試、無線電計量測試、檢測技術與精密儀器、測控技術與儀器）。

主要課程：精密機械與儀器設計、精密機械制造工程、模擬電子技術基礎、數(shù)字電子技術基礎、微型計算機原理與應用、控制工程基礎、信號分析與處理、精密測控與系統(tǒng)、傳感器技術、檢測技術、工程光學等。

專業(yè)方向一以機械—電子—光學—儀器—計算機技術一體化為特色，以傳感器技術、信息獲取與處理技術、自動化精密機械以及智能儀器儀表為主要研究對象。本方向旨在培養(yǎng)基礎理論扎實、實踐能力強、知識面廣，外語綜合能力和計算機應用能力較強，人文社會科學綜合素質較高，具有開拓創(chuàng)新意識，能夠從事測控儀器、信息技術以及測試計量技術等方面的研究開發(fā)、設計制造和運行管理方面的復合型高級工程技術人才。

專業(yè)方向二以集電子技術、先進控制理論、計算機控制技術、自動檢測技術、光電技術以及網(wǎng)絡技術于一體為特色，以生產(chǎn)過程的機電裝備運行狀態(tài)及其信息為研究對象。本方向旨在培養(yǎng)基礎理論扎實、實踐能力強、知識面廣，外語綜合能力和計算機應用能力較強，人文社會科學綜合素質較高，具有開拓創(chuàng)新意識，能夠從事工業(yè)過程控制理論與裝備、計算機輔助測試系統(tǒng)、信息處理與狀態(tài)識別等領域的研究開發(fā)、設計制造和運行管理的復合型高級工程技術人才。

就業(yè)方向

適合從事儀器與系統(tǒng)的設計制造、精密機械設計、測量與控制領域、測控儀器、計算機輔助測試、信息處理以及工業(yè)過程控制等領域研究、開發(fā)、設計和制造的高級工程技術領域。

本專業(yè)招收理工類學生，學制4年。[1]

專業(yè)就業(yè)方向介紹：

就業(yè)方向一

精密機械設計制造、儀器與系統(tǒng)的設計制造。

就業(yè)方向二

測試計量技術及儀器。

就業(yè)方向三

工業(yè)自動化控制及過程控制。

就業(yè)方向四

檢測技術與自動化裝置。

主要環(huán)節(jié)

采集

在信號采集環(huán)節(jié)，主要是采集對象發(fā)出的各種信號，再將這種信號轉換成電信號，以便于后續(xù)的處理。對象發(fā)出的信號大多數(shù)是通過傳感器來采集的，包括物理信號（如溫度、流量、壓力等）和化學信號（如濕度、氣味等）兩大類，當然還包括不能歸為這兩類的一些信號，如可靠性、價格等。而開關量信號（帶有數(shù)字信號的特征）則主要是靠帶有單片機電路的儀器，如無紙記錄儀，進行采集。此外，圖像信號自然是由攝像裝置來進行采集。

整理

在信號的整理階段，主要是對采集到的電信號進行平整、濾波、模數(shù)轉換等，轉換成便于處理的數(shù)字信號。上述三種信號類型在整理階段的內容有所不同，比如對傳感器傳來的信號主要是進行信號放大、平整、濾波和模數(shù)轉換的過程；而對于開關量信號通過無紙記錄儀的采集之后一般都能夠轉換成所需要的數(shù)字信號以待輸出到下一個處理環(huán)節(jié)；對于圖像信號，經(jīng)采集之后主要是用于顯示，若還需對圖像進行處理，再顯示，或者發(fā)出控制信號，那么也必須將圖像信號轉換成數(shù)字信號，進行處理，這就是一個復雜的問題。

處理

在信號的處理階段，主要是對數(shù)字信號進行處理以便顯示，或者發(fā)出控制信號。我們通過顯示出來的信號來判斷自動化系統(tǒng)上對象的運轉是否正常，如果信號顯示不正常，就需要對信號進行計算與處理，得到控制信號發(fā)送給對象，使對象調整運轉的狀態(tài)以復歸正常。

顯示控制

在顯示與控制環(huán)節(jié)，顯示主要是指將數(shù)字信號通過便于我們觀察的形式顯示出來以便我們進行判斷，控制主要是指將控制信號傳送給并作用于對象的過程。上面的四個環(huán)節(jié)就構成了整個測控的過程，如果包括控制的過程，則剛好形成了一個閉環(huán)，即信號從對象開始，經(jīng)過采集、整理、處理，最后又將控制信號作用于對象的閉環(huán)。

技術發(fā)展

自從迅猛發(fā)展的計算機技術及微電子技術滲透到測控和儀器儀表技術領域，便使該領域的面貌不斷更新。相繼出現(xiàn)的智能儀器、總線儀器和虛擬儀器等微機化儀器，都無一例外地利用計算機的軟件和硬件優(yōu)勢，從而既增加了測量功能，又提高了技術性能。由于信號被采集變換成數(shù)字形式后，更多的分析和處理工作都由計算機來完成，故很自然使人們不再去關注儀器與計算機之間的界限。近年來，新型微處理器的速度不斷提高，采用流水線、RISC結構和cachE等先進技術，又極大提高了計算機的數(shù)值處理能力和速度。在數(shù)據(jù)采集方面，數(shù)據(jù)采集卡、儀器放大器、數(shù)字信號處理芯片等技術的不斷升級和更新，也有效地加快了數(shù)據(jù)采集的速率和效率。與計算機技術緊密結合，已是當今儀器與測控技術發(fā)展的主潮流。對微機化儀器作一具體分析后，不難見，配以相應軟件和硬件的計算機將能夠完成許多儀器、儀表的功能，實質上相當于一臺多功能的通用測量儀器。這樣的現(xiàn)代儀器設備的功能已不再由按鈕和開關的數(shù)量來限定，而是取決于其中存儲器內裝有軟件的多少。從這個意義上可認為，計算機與現(xiàn)代儀器設備日漸趨同，兩者間已表現(xiàn)出全局意義上的相通性。據(jù)此，有人提出了“計算機就是儀器”/軟件就是儀器”的概念。

計算機就是測控系統(tǒng)的中堅

總線式儀器、虛擬儀器等微機化儀器技術的應用，使組建集中和分布式測控系統(tǒng)變得更為容易。但集中測控越來越滿足不了復雜、遠程（異地）和范圍較大的測控任務的需求，對此，組建網(wǎng)絡化的測控系統(tǒng)就顯得非常必要，而計算機軟、硬件技術的不斷升級與進步、給組建測控網(wǎng)絡提供了越來越優(yōu)異的技術條件。 Unix、WindowsNT、Windows2000、Netware等網(wǎng)絡化計算機操作系統(tǒng)，為組建網(wǎng)絡化測試系統(tǒng)帶來了方便。標準的計算機網(wǎng)絡協(xié)議，如OSI的開放系統(tǒng)互連參考模型RM、Internet上使用的TCP/IP協(xié)議，在開放性、穩(wěn)定性、可靠性方面均有很大優(yōu)勢，采用它們很容易實現(xiàn)測控網(wǎng)絡的體系結構。在開發(fā)軟件方面，比如NI公司的Labview和LabWindows/CVI，HP公司的VEE，微軟公司的的VB、VC等，都有開發(fā)網(wǎng)絡應用項目的工具包。軟件是虛擬儀器開發(fā)的關鍵，如Labview和LabWindows/CVI的功能都十分強大，不僅使虛擬儀器的開發(fā)變得簡單方便，而且為把虛擬儀器做到網(wǎng)絡上，提供了可靠，便利的技術支持。LabWindows/CVI中封裝了TCP類庫，可以開發(fā)基于TCP/Ip的網(wǎng)絡應用。Labview的TCP/IP和UDP網(wǎng)絡VI能夠與遠程應用程序建立通信，其具有的Internet工具箱還為應用系統(tǒng)增加了E-mail、FTP和Web能力；利用遠程自動化VI，還可對控制其他設備的分散的VI進行控制。Labview5．1中還特別增加有網(wǎng)絡功能，提高了開發(fā)網(wǎng)絡應用程序的能力。

將計算機、高檔外設和通信線路等硬件資源以及大型數(shù)據(jù)庫、程序、數(shù)據(jù)、文件等軟件資源納入網(wǎng)絡，可實現(xiàn)資源的共享。其次，通過組建網(wǎng)絡化測控系統(tǒng)增加系統(tǒng)冗余度的方法能提高系統(tǒng)的可靠性，便于系統(tǒng)的擴展和變動。由計算機和工作站作為結點的網(wǎng)絡也就相當于現(xiàn)代儀器的網(wǎng)絡。計算機已成為現(xiàn)代測控系統(tǒng)的中堅。

網(wǎng)絡技術已越來越成為測控技術滿足實際需求的關鍵支撐

當今時代，以Internet為代表的計算機網(wǎng)絡的迅速發(fā)展及相關技術的日益完善，突破了傳統(tǒng)通信的時空限制和地域障礙，使更大范圍內的通信變得十分容易，Internet擁有的硬件和軟件資源正在越來越多的領域中得到應用，比如電子商務、網(wǎng)上教學、遠程醫(yī)療、遠程數(shù)據(jù)采集與控制、高檔測量儀器設備資源的遠程實時調用，遠程設備故障診斷，等等。與此同時，高性能、高可靠性、低成本的網(wǎng)關、路由器、中繼器及網(wǎng)絡接口芯片等網(wǎng)絡互聯(lián)設備的不斷進步，又方便了Internet、不同類型測控網(wǎng)絡、企業(yè)網(wǎng)絡間的互聯(lián)。利用現(xiàn)有Internet資源而不需建立專門的拓撲網(wǎng)絡，使組建測控網(wǎng)絡、企業(yè)內部網(wǎng)絡以及它們與Internet的互聯(lián)都十分方便，這就為測控網(wǎng)絡的普遍建立和廣泛應用鋪平了道路。 把TCP/IP協(xié)議作為一種嵌入式的應用，嵌入現(xiàn)場智能儀器（主要是傳感器）的ROM中，使信號的收、發(fā)都以TCP/IP進行，如此，測控系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集、信息發(fā)布、系統(tǒng)集成等方面都以企業(yè)內部網(wǎng)絡（Intranet）為依托，將測控網(wǎng)和企業(yè)內部網(wǎng)及Internet互聯(lián)，便于實現(xiàn)測控網(wǎng)和信息網(wǎng)的統(tǒng)一。在這樣構成的測控網(wǎng)絡中，傳統(tǒng)儀器設備充當著網(wǎng)絡中獨立節(jié)點的角色，信息可跨越網(wǎng)絡傳輸至所及的任何領域，實時、動態(tài)（包括遠程）的在線測控成為現(xiàn)實，將這樣的測量技術與過去的測控、測試技術相比不難發(fā)現(xiàn)，今天，測控能節(jié)約大量現(xiàn)場布線、擴大測控系統(tǒng)所及地域范圍。使系統(tǒng)擴充和維護都極利的原因，就是因為在這種現(xiàn)代測量任務的執(zhí)行和完成過程中，網(wǎng)絡發(fā)揮了不可替代的關鍵作用，即網(wǎng)絡實實在在地介入了現(xiàn)代測量與測控的全過程?；赪eb的信息網(wǎng)絡Intranet，是目前企業(yè)內部信息網(wǎng)的主流。應用Internet的具有開放性的互聯(lián)通信標準，使Intranet成為基丁TCP/IP協(xié)議的開放系統(tǒng)，能方便地與外界連接，尤其是與Internet連接。借助Internet的相關技術，Intranet給企業(yè)的經(jīng)營和管理能帶來極利，已被廣泛應用于各個行業(yè)。Internet也已開始對傳統(tǒng)的測控系統(tǒng)產(chǎn)生越來越大的影響。目前，測控系統(tǒng)的設計思想明顯受到計算機網(wǎng)絡技術的影響，基于網(wǎng)絡化、模塊化、開放性等原則，測控網(wǎng)絡由傳統(tǒng)的集中模式轉變?yōu)榉植寄Ｊ剑蔀榫哂虚_放性、可互操作性、分散性、網(wǎng)絡化。智能化的測控系統(tǒng)。網(wǎng)絡的節(jié)點上不僅有計算機、工作站，還有智能測控儀器儀表，測控網(wǎng)絡將有與信息網(wǎng)絡相似的體系結構和通信模型。比如目前測控系統(tǒng)中迅猛發(fā)展的現(xiàn)場總線，它的通信模型和OSI模型對應，將現(xiàn)場的智能儀表和裝置作為節(jié)點，通過網(wǎng)絡將節(jié)點連同控制室內的儀器儀表和控制裝置聯(lián)成有機的測控系統(tǒng)。測控網(wǎng)絡的功能將遠遠大于系統(tǒng)中各獨立個體功能的總和。結果是測控系統(tǒng)的功能顯著增強，應用領域及范圍明顯擴大。Jini軟件技術問世。Jini軟件技術旨在使各種電器設備、測量儀器及采用JAVA芯片的各種裝置能連接上網(wǎng)，Jini軟件連同以Java語言編寫的簡單程序，可使聯(lián)網(wǎng)的任何儀器設備實現(xiàn)其自身功能的同時，還能為其他儀器設備加以利用。

?

測控技術與儀器

網(wǎng)絡技術的出現(xiàn)，正在并將極大地改變人們生活的各個方面。具體到計量測試、測控技術及儀器儀表領域，微機化儀器的聯(lián)網(wǎng)，高檔測量儀器設備以及測量信息的地區(qū)性、全國性乃至全球性資源共享，各等級計量標準跨地域實施直接的數(shù)字化溯源比對，遠程數(shù)據(jù)采集與測控，遠程設備故障診斷，電、水、燃氣、熱能等的自動抄表，等等，都是網(wǎng)絡技術進步并全面介入其中發(fā)揮關鍵作用的必然結果。

目前發(fā)展

(1)以自然基準溯源和傳遞，同時在不同量程實現(xiàn)國際比對。如果自己沒有能力比對就要依靠其它國家。

(2)高精度。目前半導體工藝的典型線寬為0.25μm，并正向0.18μm過渡，2009年的預測線寬是0.07μm。如果定位要求占線寬的1/3，那么就要求10nm量級的精度，而且晶片尺寸還在增大，達到300mm。這就意味著測量定位系統(tǒng)的精度要優(yōu)于3×10的-8次方，相應的激光穩(wěn)頻精度應該是10的-9次方數(shù)量級。

(3)高速度。目前加工機械的速度已經(jīng)提高到1m/sec以上，上世紀80年代以前開發(fā)研制的儀器已不適應市場的需求。例如惠普公司的干涉儀市場大部分被英國Renishaw所占領，其原因是后者的速度達到了1m/sec。

(4)高靈敏，高分辨，小型化。如將光譜儀集成到一塊電路板上。

(5)標準化。通訊接口過去常用GPIB，RS232，目前有可能成為替代物的高性能標準是USB、IEEE1394和VXI。現(xiàn)在，技術領先者設法控制技術標準，參與標準制訂是儀器開發(fā)的基礎研究工作之一。

未來趨勢

1．發(fā)展方向與學科前沿

(1)配合數(shù)控設備的技術創(chuàng)新(如主軸速度，精度創(chuàng)成)

數(shù)控設備的主要誤差來源可分為幾何誤差（共有21項）和熱誤差。對于重復出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差，可采用軟件修正；對于隨機誤差較大的情況，要采用實時修正方法。對于熱誤差，一般要通過溫度測量進行修正。機床行業(yè)市場萎縮同時又大量進口國外設備的原因之一就是因為這方面的技術沒有得到推廣應用。為此，需要高速多通道激光干涉儀：其測量速度達60m/min以上，采樣速度達5000次/sec以上，以適應熱誤差和幾何誤差測量的需要。空氣折射率實時測量應達到2×10的-7次方水平，其測量結果和長度測量結果可同步輸入計算機。

(2)運行和制造過程的監(jiān)控和在線檢測技術

綜合運用圖像、頻譜、光譜、光纖以及其它光與物質相互作用原理的傳感器具有非接觸、高靈敏度、高柔性、應用范圍廣的優(yōu)點。在這個領域綜合創(chuàng)新的天地十分廣闊，如振動、粗糙度、污染物、含水量、加工尺寸及相互位置等。

(3)配合信息產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)科學的技術創(chuàng)新

為了在開放環(huán)境下求得生存空間，沒有自主創(chuàng)新技術是沒有出路的。因此應該根據(jù)有專利權、有技術含量、有市場等原則選擇一些項目予以支持。根據(jù)當前發(fā)展現(xiàn)狀，信息、生命醫(yī)學、環(huán)保、農業(yè)等領域需要的產(chǎn)品應給予優(yōu)先支持。如醫(yī)學中介入治療的精密儀器設備、電子工業(yè)中的超分辨光刻和清潔方法和機理研究等。