甘肃白银仪器计量机构机构第三方计量检测机构

随着社会的发展和市场需求的不断，仪器仪表行业也进入了一个新的时期，国家也已经把这个行业列为社会发展的重要行业。随着对环保、低碳、绿色等标准的提高，也要求仪器仪表行业向着这些标准发展，我们所要做的就是保障这一行业在现有的市场机制中健康有序的发展。

　　仪器仪表行业是很多其他行业创新发展的源泉，然而我们的仪器仪表行业相较于国际发展水平仍旧有很大的差距，这就要去我们要加大这个行业的发展力度。其实近些年我国的仪器仪表行业发展得相当迅猛，特别是各种新兴产业对仪器仪表的发展产生了很大的影响，并且发挥出了的推动作用。同时我我国智能化的发展速度也是飞快的，这些技术不断的协助仪器仪表行业向制造业转型。反之仪器仪表行业的发展也促进这些新兴行业的发展，这必定会形成一个良性循环状态，使各个行业都得到迅速的发展。【计测手机报】目前国内仪器仪表行业存在着"劣质仿制仪器"劣质仿制仪器充斥市场现象，这大大影响了行业发展和企业长远发展。如果企业仅仅停留在仿制国外产品的水平，甚至是同行内部相互仿制，只能达到外形相似，在性能、规格、质量、安全等当面则相差甚远。

　　这不仅造成了产品同质化竞争激烈，打乱了市场秩序，而且对原厂商和消费者的利益都造成了损害。解决劣质仿制品问题，才能够推动企业自主创新热情，也才能够让国产品牌真正做到消费者青睐。

　　事实上目前我国仪器仪表企业进行自主创新，有着良好的环境和氛围。科技部、发改委、工信部等相关部门已经明确表示将加大对行业发展尤其是自主创新品牌的支持力度。未来5年，国家自然科学基金委将加大对科学仪器的研发投入，这是国产仪器发展的大好时机。质检、环保、卫生、农业等行业对仪器设备的需求大幅增加，加之国内政策对国产设备的倾斜，只要我国仪器仪表积极进行自主创新，未来抢占市场就指日可待了。

　　我国仪器仪表企业只有积极进军市场，才能够打破市场被国外企业垄断的局面，才能够突破目前我国仪器仪表产业面临的瓶颈。这就要求我国企业加大"自主创新"自主创新力度，提升技术水平，才能够更好的进军市场。

　　目前我国科学仪器进口约226.4亿美元，主要涉及实验分析仪器、电子测量仪器、医疗器械仪器、光学仪器、试验机及大地测绘仪器等，尤其是光学仪器进口比例大。市场相对饱和的现状下，国内企业要想发展，就需要与国外企业展开激烈竞争，否则市场生存空间只能被压缩。想要进行竞争就

“计测手机报昨日编审消息”历史上的今天11月7日。 1996年11月7日(北京时间)，美国“火星环球观测者”飞船在佛罗里达州卡纳维拉尔角的航天中心发射成功。这个造价1.5亿美元的该探测飞船将飞行 4.35亿英里到达火星进行科学监测。1997年7月4日在火星阿瑞斯平原着陆。飞船将开始为期一个火星年(687个地球日)的探测工作，收集有关火星大气、外表和内部结构的各种数据并将其传回地球。

　　飞船上的6台仪器将分析火星矿物组成，测量火星大气中尘埃、水和其他成分的构成，并寻找火星磁场。飞船上的激光测高仪还将测量火星山脉和峡谷的高度和深度。继“火星环球观测者”之后，9艘美国飞船、两艘俄罗斯飞船和1艘日本飞船将在今后10年内陆续出发前往火星。他们的共同任务是寻找火星上存在生命和水的证据，了解火星气候变迁，并尽可能地了解对计划中的载人火星探险会有帮助的任务情况。

　　2003年，“火星环球观测者”探测发现火星上不曾有海洋。研究人员说，国航空航天局的“火星环球观测者”飞船对整个火星进行了探测，意欲寻找碳酸盐存在的证据，但是只发现了极少量类似石灰岩的矿物质。这一发现对科学界正在进行的争论是一个贡献。围绕火星上过去有多少水、这些水后来流向何方以及火星上有错综复杂的河床、河谷与三角洲地貌而为何没有大量流水等问题，科学家们争论不已。但是他们补充说，这一发现并未排除火星上存在生命的可能性。

虽然年初低开，但我国仪器仪表行业的主营收入逐月向上，至今年6月份，该行业的主营收入增加值增幅已超过全国制造业增幅2.8个百分点。



　　据中国仪器仪表行业协会名誉理事长奚家成介绍，今年以来，仪器仪表行业的产销形势总体正常，上半年行业利润增幅有所回升，主营利润率持续上升，进出口走势强于预期，增幅达到了两位数。



　　他判断说，预计仪器仪表行业全年的产销可以达到15%左右的预定目标，保持中高速增长。



　　主营收入逐月向上



　　奚家成为记者分析说，因为去年基数偏高等原因，今年年初仪器仪表行业的主营收入增加值增幅创了本世纪以来的新低（6.5%），到3月开始逐月回升，至第二季度时各月的增加值增幅均已超过12%，而6月份的主营收入增加值增幅已达到12.6%，超过了全国制造业增幅2.8个百分点，超过机械工业1.9个百分点；1~6月主营收入增加值累计增幅全国制造业增幅0.5个百分点，比机械工业增幅低0.8个百分点。



　　“全行业产销形势总体正常，需求略显偏弱，并未出现明显的产能过剩现象。预计全年产销可达到15%左右的预定目标，保持中高速增长。”奚家成表示。



　　从行业内部看，环境监测、试验机、分析仪器、农林牧渔仪器、测绘仪器、电子测量、工业自动化等分行业的主营收入都保持了15%以上的增幅；受房地产疲软、商用车和国产车增幅不高等影响，供应用仪表和车用仪表增长趋缓；因为结构调整进展不快和传统产品需求渐趋饱和等，衡器、钟表计时仪器等的增幅偏低。



　　利润增幅逐渐回升



　　今年年初仪器仪表行业的利润同比增幅起步偏低，到二季度开始回升，但幅度不大。



　　据介绍，该行业的应收账款、产成品库存、营业费用、管理费用、财务费用等同比增幅均主营收入增幅，特别是产成品的库存明显上升，同比增幅已由去年末的9.16%上升至今年中的18.11%。



　　在各分行业中，供应用仪表、环境监测仪器、试验机、勘探地震仪表、电子测量仪器、计时仪器、光学仪器、衡器等的利润同比增幅较大；电工仪器、测绘仪器、分析仪器、车用仪表、导航气象仪器、教学仪器、医疗仪器等同比一位数低增长或负增长。



　　此外，行业中中小型企业的利润增幅大型企业，中资企业的利润增幅要“三资”企业。今年以来，全行业的亏损企业数在小幅增加，占比为18.64%，同比上升了8.05%，但亏损额却同比下降了1.49%。



　　奚家成告诉本报记者说，目前行业中只有少部分技术进步明显、现代管理见效的企业能够达到15%以上的利润率，大多数企业都还处于微利状态。主营成本同比增幅13.14%已经接近主营收入的增幅12.61%，近年来人力成本大幅上升等因素，正在被逐渐消化。



　　“预计今年全年行业的利润增幅能够达到13%的预定指标，主营收入利润率仍能保持8.5%以上高位。”



　　进出口走势强于预期



　　“仪器仪表行业的进口增幅已连续三年在一位数徘徊了，今年年初突增至两位数的高点，并一直保持了整个上半年。”奚家成表示。



　　在国内经济处于调整期、需求并未转旺的情况下，仪器仪表行业的进口增幅骤升，其重要因素之一是国际贸易斗争引起的新一轮关税减免，许多仪器仪表因被列入了电子产品、环保产品而降减免关税。其中，影响较大的是各类中测试仪器设备，如半导体晶片或元器件制造用光学仪器、检测仪器、显微镜、衍射设备、金属材料试验机、超声波探伤仪、气体或烟雾分析仪等，这些产品的进口均大幅增长。



　　他分析说，之所以出口增幅能重上两位数，既与国际市场的缓慢复苏有关，也得益于本国产品竞争力的提高。电度表等大宗出口商品经去年一年的低迷后已恢复了正增长，而光学元件、电工和电子测量仪器、工业自动化仪表与控制系统等的增幅都在20%以上。分散型控制系统、轨道交通用车载控制设备、核磁共振装置等仪器装备的出口也大幅增长。



　　“因为基数等原因，预计下半年仪器仪表行业的出口增幅将回落，但全年仍能保持进口增幅的两位数增长，并减小进出口逆差。”他判断说。



　　控制系统只进不出状况改变



　　控制系统是典型的高技术产品，其主导产品分散型控制系统DCS是工业自动化、数字化、信息化的核心装备。在前几年技术突破和产业化的基础上，今年上半年，DCS发挥其技术、性价比和服务优势，不断取得进展。



　　上半年，拥有自主知识产权的DCS中标率提升，其市场占有率已经超过了外企，并进入了多个长期都由国外产品的领域和企业。中资DCS企业的经营规模已经了国际厂商在华的企业。而除了主控系统外，安全系统、核电控制系统、轨交控制系统等系统也不断取得进展和突破。



　　“控制系统作为产品长期只进不出的状况正在改变。”奚家成告诉记者说，今年上半年轨交车载系统ATP一项的出口金额已超过5000万美元。而控制系统的发展，也带动了优化软件、MES等工控软件的发展和集成、总成能力的提升以及MIV、MAV等服务的开展，拓展了工程能力和盈利空间。



　　他还介绍说，城镇集中供热是北方十五省市重要的民生工程，而为此开展的供热监控系统和热量表计技术已经成熟并实现了产业化，目前国内从事热量表计、供热监控系统的制造生产和城镇供热工程改造服务的企业已有数百家，而近年来每年生产制造和采购安装的热量表计在200万台以上，供热监控系统达数千套———国家投入了大量的财力、物力来推动此项惠民工程。



　　“但是，由于供热管理体制改革和分户计费管理办法的滞后，上述监控系统及装备大部分至今都尚未投运。”奚家成透露说，我国的供热系统推广应用还有待改革。



　　信息化有序推进



　　在“两化”融合方针的推动下，生产过程信息化、数字化车间等工作取得了进展。仪器仪表行业的生产过程信息化专项已经顺利启动，三个示范试点企业也已按计划开展工作，并通过交流互助诊断等形式向行业拓展。



　　据悉，目前该行业一些骨干企业已投入了大量的资金建设数字化生产线并改造老线，使其适应信息化的要求。而有些二百人左右的小企业已经聘请国外改造生产线、上机器人、制定信息化生产方案等，推进企业的现代生产模式和数字化生产。



　　“行业将组织三个示范试点企业的经验扩大到二、三十家企业并影响全行业，以生产过程信息化等措施推动改变行业面貌。”他表示。

低温恒温槽
　　广泛用于石油、化工、电子仪表、物理、化学、生物工程、医药卫生、生命科学、轻工食品、物性测试及化学分析等研究部门，高等院校，企业质检及生产部门，为用户工作时提供一个热冷受控，温度均匀恒定的场源，对试验样品或生产的产品进行恒定温度试验或测试，也可作为直接加热或制冷和辅助加热或制冷的热源或冷源。

离子计
　　离子计是用于测量各种溶液多种离子浓（活）度的仪器,配上对应的测量离子选择电极能紧密测量多种离子浓度。广泛应用于工业,农业,科研,环保等领域.

光泽度计
　　是用来测量各种非金属物体表面光泽度的仪器，广泛应用于油漆、涂料、塑料、石材、家具、家电等行业。

电位差计
　　就是根据补偿法或对消法测试原理对静电场或电路中两点间的电动势之差的测量。

自准直仪
　　自准直仪是测角用的光学仪器，广泛应用于测量导轨的直线度、精密平板的平面度、精密轴系的晃动误差等。

百分表
　　百分表通过测杆的读数变化来测量物体细小规格变化。现也分为数显和机械两种,精度达到0.01mm。

卡尺　　用来测量各类工件的各种尺寸。

露点仪，充填泵
　　是机械设备和环保行业常用的测量设备之一，用来测定管道、野外等环境的露点值。

全站仪
　　集合了经纬仪水准仪测距仪的所有功能，并将这些仪器的所有长处进行组合从而达到更高的精度和更多的拓展功能。广泛用于道路测量建筑行业农林等行业。

经纬仪
　　简单来说就是测量水平角，竖直角。广泛运用于船舶的制造，重型设备的安装，等行业。

水准仪
　　利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，可以推算出未知点的高程。

测距仪
　　就是利用激光或超声波在一定时间内所走的路程。广泛运用于室内装潢道路量测设备安装等行业。

酶标仪
　　可广泛用于医院临床诊断，锡疫病理检测，微生物抗原及搞体检测，寄生虫病诊断，血液病诊断，内分泌障碍测定，植物病虫研究学等领域。

浊度仪
　　浊度，即水的混浊程度。浊度仪就是用来测量水的浊度的仪器。可供水厂，电厂，食品加工业，制药工业实验室对水样混浊度的测定，还可以用于监测天然水等。

搅拌器
　　是工厂，科研机构，大专院校和医学单位等的科学研究，产品开发，品质控制和生产过程应用的理想设备。

测振仪
　　用于测量电动机的震动速度以及频率。如果电机正常，那么它的振动速度应该保持在一个区间内，为此，每个产品里面都附有这样的一个电机正常运作与振动速度之间关系

电泳仪
　　可作各种聚丙烯酰胺凝胶电泳、纸电泳还可作淀粉凝胶、琼脂凝胶电泳，还可作醋酸薄膜、点洗脱以及各种分析制备先用等。

洛氏硬度计
　　洛氏硬度计适用于黑色金属、有色金属以及可锻铸铁的洛氏硬度测定。

电子分析天平
　　是集，稳定，多功能与自动化于一体的电子天平，可以满足所有实验室质量分析要求,还可以直接连接打印机，计算机等设备来扩展天平的使用。

恒温水浴
　　供大专院校、工矿企业和科研单位等作精密恒温和辅助加热之用。

原子吸收分光光度计
　　其特点是采用了原子吸收分光光度法对样品进行分析，其分析对象是呈原子状态的金属与部分非金属元素。通常用来分析样品中微量及痕量的元素含量，主要应用于生化，冶金，环保等领域。

体视显微镜
　　用于教学示范，生物解剖，观察分析，电子和精密机械工业零件的装配和检验等

旋光仪
　　用来测试样品的旋光度、比旋度、浓度、糖度等。是医药行业、食品、饮料、轻工制造业、精细化工等行业的实验仪器。

超声波测厚仪
　　超声波测厚仪采用超声波的原理测量一切超声波良导体材料的厚度。

接地电阻测试仪
　　主要是测试设备的各处外露可导电部分与设备的总接地端子之间的电阻。由于接地电阻非常小，一般在几十毫欧姆，因此采用四端测量才能消除接触电阻。

电桥
　　电桥主要用于测量其范围内的电阻。有测温电桥、直流单双臂两用电桥、直流电阻电桥、单臂电桥、双臂电桥、变压比电桥、交流电桥、高压电桥等等。

声级计
　　是声学（噪声）测量的基本仪器，它按照一定的频率记权和时间记权来测量声音的声压级或声级的仪器。它用于环境、机器、车辆仪器其他各种噪声的测量，也可用于电声学及建筑声学的测量。

紫外可见分光光度计
　　其特点是提供紫外-可见波段的波长范围200－1000nm，主要应用于样品的紫外-可见光区域之间的定性与定量等分析。

电缆故障测试仪
　　主要是通过直流高压闪络法，冲击高压电感取样法，冲击高压电流取样法等对通信电缆，电话线电缆，电力电缆等故障测试，故障点探寻的测试仪器。它包括电缆探伤仪，，路径探伤仪和故障点测试仪。

千分表
　　原理使用范围和百分表相同，精度能达到0.001mm 配合比较仪座使用，可以测量超薄工件的高度。

定氮仪
　　 由电加热消化器、蒸馏器两大部分组成，是对蛋白质含量测定的一种仪器。

测斜仪
　　是测量钻孔弯曲的小型仪器，适用于钻孔内作连贯多点的测量其方位角和顶角。

菌落计数器
　　适用于对微生物的菌落计数和计算，抗生素的抗菌性测试和菌种筛选等。用于食品卫生检验、水质分析检测、医院临床检验、化装品检验和药品质量检测等。　

兆欧表

磁粉探伤仪
运用磁粉原理进行磁性金属表面的探伤，优点是探伤结果比较直观，但是效率不高，并且只能用在工件表面，对于非磁性金属无效。

熔点仪
　　一种用于测定晶体物质的熔点以确定其纯度的仪器。主要用于药物、染料、香料等晶体有机化合物熔点之测定。

试验箱
　　是一种常用的仪器设备，提供实验所需的温度环境，湿度，广泛应用与化工,电子,铸造,汽车,食品,机械等各个行业

偏光显微镜
　　具有双折射性的晶体进行研究的仪器，可分析岩矿，研究晶体，纤维的光学性质

探伤仪
　　它能够快速便捷、无损伤、的进行工件内部多种缺陷（裂纹、夹杂、气孔等）的检测、定位、评估和诊断。

网络分析仪
　　就是对网络状况进行测试。用来采集网络的各种信息数据及网络故障的测试

光功率计
　　 就是对光功率或损耗进行测量。主要用于光纤通信工程，传感研究，光学器件的生产和研究以及其它光纤工程。

高斯计
　　 高斯计：接受所测物体的电磁波频率，然后转换成参数量显示出来。主要用来测试高电压环境电磁波。电磁场辐射。

真空计
　　 是真空系统不可缺少的测量设备。用于测定抽真空后容器的真空或真空泵的真空度。

水质分析仪

仪器仪表电路维修在电子类的公司里从来都是不可缺少的一部分。因为只有通过它才能让原本不合格的产品终出厂。




然而，维修也是电子公司中为复杂的一部分。因为它不仅要运用到许多电子知识,有时也需要有丰富的现场经验。下面就我个人多年来总结的维修经验与感兴趣的朋友分享一下。



1、敲击手压法

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经常会遇到仪器运行时好时坏的现象，这种现象绝大多数是由于接触不良或虚焊造成的。对于这种情况可以采用敲击与手压法。



所谓的“敲击”就是对可能产生故障的部位，通过小橡皮鎯头或其他敲击物轻轻敲打插件板或部件，看看是否会引起出错或停机故障。所谓“手压”就是在故障出现时，关上电源后对插的部件和插头和座重新用手压牢，再开机试试是否会消除故障。如果发现敲打一下机壳正常，再敲打又不正常时，好先将所有接头重插牢再试，若伤脑筋不成功，只好另想办法了。



2、观察法

利用视觉、嗅觉、触觉。某些时候，损坏了的元件会变色、起泡或出现烧焦的斑点；烧坏的器件会产生一些特殊的气味；短路的芯片会发烫；用肉眼也能观察到虚焊或脱焊处。



3、排除法

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所谓的排除法是通过拔插机内一些插件板、器件来判断故障原因的方法。当拔除某一 插件板或器件后仪表恢复正常，就说明故障发生在那里。



4、替换法

要求有两台同型号的仪器或有足够的备件。将一个好的备品与故障机上的同一元器件进行替换，看故障是否消除。



5、对比法

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要求有两台同型号的仪表，并有一台是正常运行的。使用这种方法还要具备必要的设备，例如，万用表、示波器等。按比较的性质分有，电压比较、波形比较、静态阻抗比较、输出结果比较、电流比较等。


具体方法是：让有故障的仪表和正常仪表在相同情况下运行，而后检测一些点的信号再比较所测的两组信号，若有不同，则可以断定故障出在这里。这种方法要求维修人员具有相当的知识和技能。



6、升降温法

有时，仪表工作较长时间，或在夏季工作环境温度较高时就会出现故障，关机检查正常，停一段时间再开机又正常，过一会儿又出现故障。这种现象是由于个别IC或元器件性能差，高温特性参数达不到指标要求所致。为了找出故障原因，可采用升降温法。


所谓降温，就是在故障出现时，用棉纤将无水酒精在可能出故障的部位抹擦，使其降温，观察故障是否消除。所谓升温就是人为地将环境温度升高，比如用电烙铁放近有疑点的部位（注意切不可将温度升得太高以致损坏正常器件）试看故障是否出现。



7、骑肩法

骑肩法也称并联法。把一块好的IC芯片安在要检查的芯片之上，或者把好的元器件（电阻电容、二极管、三极管等）与要检查的元器件并联，保持良好接触，如果故障出自于器件内部开路或接触不良等原因，则采用这种方法可以排除。



8、电容旁路法

当某一电路产生比较奇怪的现象，例如显示器混乱时，可以用电容旁路法确定大概出故障的电路部分。将电容跨接在IC的电源和地端；对晶体管电路跨接在基极输入端或集电极输出端，观察对故障现象的影响。如果电容旁路输入端无效而旁路它的输出端时故障现象消失，则确定故障就出现在这电路中。



9、状态调整法

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一般来说，在故障未确定前，不要随便触动电路中的元器件，特别是可调整式器件更是如此，例电位器等。但是如果事先采取复参考措施（例如，在未触动前先做好位置记号或测出电压值或电阻值等），必要时还是允许触动的。也许改变之后有时故障会消除。



10、隔离法

故障隔离法不需要相同型号的设备或备件作比较，而且安全可靠。根据故障检测流程图，分割包围逐步缩小故障搜索范围，再配合信号对比、部件交换等方法，一般会很快查到故障之所在。

测控技术与仪器是一门研究信息的获取和处理，以及对相关要素进行控制的理论与技术。“测控技术与仪器”是指对信息进行采集、测量、存储、传输、处理和控制的手段与设备，包含测量技术、控制技术和实现这些技术的仪器仪表及系统。








测控技术






测控技术与仪器，是建立在精密机械、电子技术、光学、自动控制和计算机技术的基础上，主要研究各种精密测试和控制技术的新原理、、新方法和新工艺。近年来，计算机技术在测控技术的应用研究中呈现出越来越重要的地位。



测控技术是直接应用于生产生活的应用技术，它的应用涵盖了“农轻重、海陆空、吃穿用”等社会生活各个领域。仪器仪表技术是国民经济的“倍增器”，科学研究的“官”，军事上的“战斗力”以及法制法规中的“物化法官”。计算机化的测试与控制技术以及智能化得精密测控仪器与系统是现代化工农业生产、科学技术研究、管理检测监控等领域的重要标志和手段，发挥着越来越重要的作用。



测控技术与仪器仪表技术的应用

测控技术是一门应用性技术，广泛用于工业、农业、交通、航海、航空、军事、电力和民用生活各个领域。随着生产技术的发展需要，测控技术从初的控制单个及其、设备，到控制整个过程，乃至系统，特别是在当今现代科技领域的技术中，测控技术起着至关重要的作用。

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冶金工业中，测控技术的应用有：炼铁过程的热风炉控制、装料控制与高炉控制，轧钢过程的压力控制、轧机速度控制、卷曲控制等及其中使用的多种检测仪表等。



电力工业中，测控技术的应用有锅炉的燃烧控制系统、汽轮机的自动监控、自动保护、自动调节与自动程序控制系统与发动机的电力输入输出控制系统等。



煤炭工业中，测控技术的应用有：采煤过程的煤层气测井仪器、矿井空气成分检测仪器、矿井瓦斯检测仪、井下安全保障监控系统等，煤精炼过程的熄焦过程控制、煤气回收控制、精炼过程控制、生产机械传动控制等。



石油工业中，测控技术的应用有：采油过程的磁性定位仪、含水仪、压力计等支撑测井技术的各种测量仪表，炼油过程的供电系统、供水系统、供蒸汽系统、供气系统、储运系统和三废处理系统与其连续生产过程中大量参数的检测仪表等。



化学工业中，测控技术的应用有：温度测量、流量测量、液位测量、浓度、酸度、湿度、密度、浊度、热值及各种混合气体组分等参数测量需要的测量仪表与按照预定规律控制被控参数的控制仪表等。



机械工业中，测控技术的应用有：精密数字控制机床、自动生产线、工业机器人等。



航空航天工业中，测控技术的应用有：的飞行高度、飞行速度、飞行状态与方向、加速度、过载以及发动机状态等参数的测量，航天技术的航天运载器技术、航天器技术、航天测控技术等。



军事装备中，测控技术的应用有：制导武器、智能型弹药、自动化指挥系统（C4IRS系统）、外层空间军事装备（如各种侦察、通信、预警、导航卫星等等）。



测控技术的形成与发展

科学技术发展史实人类认识自然、改造自然的历史、也是人类文明史的重要组成部分。科学技术的发展取决于测量技术的发展。近代自然科学是从真正意义上的测量开始的。许多的科学家梦都是科学仪器的发明家和测量方法的创立者。测量技术的进步直接带动着科学技术的进步。



·次科技革命时期



17~18世纪，测控技术初见端倪，欧洲的一些物理学家开始利用电流与磁场作用力制成简单的检流计，利用光学透镜制成望远镜，从而奠定了电学和光学仪器的基础。18世纪60年代，次科技革命开始于英国，直到19世纪，次科技革命扩展到欧美、日本，其间，一些简单的测量器具，如测量长度、温度、压力等的器具已经用于生活当中，创造了的生产力。



·第二次科技革命时期



19世纪初电磁领域的一系列发展，引发了第二次科技革命。由于发明了测量电流的仪表，才使电磁学迅速走上正轨，获得了一个又一个长大的发现。电磁学领域的许多发明，如电报、电话、发电机等，促进了电气时代的到来。同时，其他各种用于测量和观察的仪器也不断涌现，如使用于1891年以前的用于高程测量的精密一等经纬仪等。



·第三次科技革命时期



二战后，各国对高科技的迫切需要，推动了生产技术有一般的机械化带电气化、自动化转变，科学理论研究取得一系列重大突破。



在此期间，以机电产品为典型代表的制造业开始产业化发展，产品大批量生产的特点是循环作业和流水作业，要让这些自动起来，就要求加工生产的灭个阶段自动检测工件的位置、尺寸、形状、姿态或性能等。为此，需要大量的测控装置。另一方面，以石油为原料的化工工业兴起，就需要大量的测控仪表。自动化仪表开始标准化生产，按需构成自动控制系统。同时，此期间还诞生了数控机床和机器人技术，测控技术与仪器在其中都有重要的应用。



·随着科学技术的发展，仪器仪表从只能进行简单的测量、观察开始，已成为测量、控制和实现自动化的技术工具。为了满足各方面的需求，仪器仪表已从传统的应用领域扩展到了生物医学、生态环境、生物工程等非传统应用领域。



21世纪以来，一大批当代新的技术成果，如纳米级的精密机械研究成果、分子层次的现代化学研究成果、基因层次的生物学研究成果，以及高精密超性能特张功能材料研究成果和网络技术推广应用成果等相继问世，是仪器仪表领域发生了根本性的变革，促进了高科技化、智能花的新型仪器仪表时代的来临。



测控系统中的传感器

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一般测控系统有传感器、中间变换器和显示记录仪组成。传感器将被测量检出并转换成已与测量的物理量，中间变换器对传感器的输出量进行分析、处理、转换成后级仪表能接受的信号，输出给其他系统，或由显示记录仪对测量结果进行显示、记录。



传感器是测量系统的的环节，对于控制系统来说，如果把计算机比作大脑，那么传感器就相当于五官，直接影响到系统的控制精度。



传感器一般由敏感元件、转换文件、转换电路组成。由敏感元件直接感受被测量，同时它自身的某一参数值变化与被测量值的变化有确定的关系，且这一参数容易测量输出；然后由转换元件将敏感元件的输出转换成电参数；后又转换电路将转换元件输出的电参数放大，转换成便于显示、记录、处理、控制的有用电信号。



新型传感器的现状与发展



传感技术是当今世界发展为迅速的高新技术之一。新型传感器不仅追求、大量程、高可靠、低功耗，还向着集成化、微型化、数字化、智能化发展。



1.智能化



传感器的智能化指把常规传感器的功能同计算机或其他元件的功能相结合构成一个立的组合体，使其既具有信息拾取和信号转化功能，又有数据处理、补偿分析和决策能力。



2.网络化



传感器的网络化就是使传感器具备和计算机网络连接的功能，实现远距离的信息传递和处理能力，即实现测控系统的“超视距”测量。



3.微型化



传感器的微型化值在功能不变甚至增强的条件下，大幅度减小传感器的体积。微型化是现代精密测量与控制的要求，原则上将，传感器的尺寸越小对被测对象及环境的影响越小，对能量的消耗越少，越易实现测量。



4.集成化



传感器的集成化指下面两个方向的集成：



（1）多测量参数的集成，即可测量多种参数。



（2）传感去与后续电路的集成，即将敏感元件、转换元件、转换电路乃至电源等集成在同一块芯片上，使其具有很高的性能。



5.数字化



传感器的数字化值的是传感器输出的信息为数字量，可以实现远距离、传输，同时可无需中间环节接入计算机等数字处理设备。



传感器的集成化、智能化、微型化、网络化和数字化等不是立的，而是相辅相成、相互关联的，它们之间并没有明确的界限。



测控系统中的控制技术



基本控制理论



1.经典的控制理论

经典控制论包括线性控制理论、采样控制理论、非线性控制理论三个部分。经典控制论以拉普拉斯变换和Z变换为数学工具，以单输入-单输出的线性定常系统为主要的研究对象。通过拉普拉斯变换或者Z变换将描述系统的微分方程变换到复数域中，得到系统的传递函数。并以传递函数为基础，一根轨迹发和频率发威研究手段，分析反馈控制系统的稳定性和稳态精度。



2.现代控制理论

现代控制理论使建立在状态空间法基础上的一种控制理论，是自动控制理论的一个主要组成部分。在现代控制理论中，对控制系统的分析和设计主要是通过对系统的状态变量的描述来进行的，基本的方法是时间域方法。现代控制理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多，包括线性系统和非线性系统，定常系统和时变系统，单变量系统和多变量系统。它所采用的方法和算法也更适合于在数字计算机上进行。现代控制理论还为设计和构造具有的性能指标的优控制系统提供了可能性。



控制系统



控制系统是由控制装置（包括控制器、执行器和传感器）与被控制对象组成。控制装置可以是人，也可以是一台机器，这就是自动控制与人工控制的不同。对于自动控制系统，按照控制原理的不同，可分为开环控制系统和闭环控制系统；按给定信号分类，可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。



虚拟仪器技术

测量仪器是测控系统的重要组成部分，它分为立仪器与虚拟仪器两种。



立仪器把仪器的信号收集、处理、输出放在立的机箱内，有操作面板和各种端口，全部的功能以硬件或固化软件的形式存在，这就决定了立仪器只能由厂家来定义、执照，而用户无法改变。



虚拟仪器则把信号的分析与处理、结果的表达和输出放到计算机上来完成，或在计算机上插上数据采集卡，把仪器的三个部分去不放到计算机上来实现，突破了传统仪器的局限性。



虚拟仪器技术特点



1.功能强大，融合了计算机强大的硬件支援，突破了传统仪器在处理、显示、存储方面的限制。标准配置为：处理器、高分辨率显示器、大容量硬盘。



2.计算机软件资源实现了部分机器硬件的软件化，节省了物质资源，由增强了系统的灵活性；通过相应数值算法，实时直接地对测试数据进行各种分析与处理；通过GUI（图形用户界面）技术，真正做到界面友好，人机交互。



3.给予计算机总线和模块化仪器总线，仪器硬件实现了模块化、系列化，大大缩小了系统尺寸，可方便的构建模块化仪器。



虚拟仪器系统的构成



虚拟仪器由硬件设备与接口、设备驱动软件和虚拟仪器面板组成。其中，硬件设备与接口可以是各种以PC为基础的内置功能插卡、通用接口总线接口卡、串行口、VXI总线仪器接口等设备，或者是其它各种可程控的外置测试设备，设备驱动软件是直接控制各种硬件接口的驱动程序，虚拟仪器通过底层设备驱动软件与真实的仪器系统进行通讯，并以虚拟仪器面板的形式在计算机屏幕上显示与真实仪器面板操作元素相对应的各种控件。用户用鼠标操作虚拟仪器的面板就如同操作真实仪器一样真实与方便。