测控技术论文篇（1）

2互联网技术嵌入的仪表发展

进行互联网技术和检测仪器仪表的有机结合一直以来就是技术人员们努力的方向，但是由于计算机系统运行的复杂性，使得这一工作还存在着一定的问题。具体来说，互联网在实现设备连接的过程中，需要通过多种协议才可以进行，对于网络的运行速度也提出了较高的要求。并且现如今了仪器仪表的运行都是采用8位或者是16位的MCU，因此，需要采用嵌入式的网络技术。比较常见的就是嵌入式微型互联网技术EMIT。这种技术主要是以计算机的处理器作为网关，协议就是通过这一网关来实现的。在具体的运行中，网关可以根据红外、射频等总线来和嵌入式的基本设备进行连接，同时嵌入式也将自身的工作情况进行反馈。这就是网关实现检测和控制的整体过程。将计算机技术运用到相应的仪器仪表中，主要的工作原理就是将设备变成一个微型的计算机，不仅可以进行数据的传输和存储，同时也可以进行远程的控制和检测。因此，仪表的性能也得到了进一步提升，还可以做到对有用的数据和文件进行下载和管理。工作人员的主要工作就是对所得的数据进行分析和检测。进一步地提升锅炉检测和控制的工作效率。

3锅炉检测和控制系统

一般情况是由几个大型企事业单位共同参与设计的。此模式下，每个锅炉房的终端微机都有温度，压力检测工具及报警工具，水分消耗计量工具，电机控制和保护工具等。此外，调度室的上位机可以实现集中显示，参数设置以及报表打印等功能。在通讯系统上，由于各锅炉房的终端机通过RS-485总线与调度室的上位机相连，其对于参数的设置以及数据的上传和下载都比较快捷。再加上煤量的统计功能，可以使得住户室温平均温度达到理想状态，最大限度的降低能耗。

4无线网技术下的锅炉检测及控制

无限局域网是相对于有线的局域网而言，无限的局域网，是通过无线多址信道信道的方式，实现计算机之间的通信，简单来说就是计算机的网络技术和无线通信技术结合的产物，这将大大节约锅炉检测及控制的成本，同时增加网络的灵活性和畅通性。无线网络不需要传统的电缆或者是光缆，这些缆线的安装将会耗费大量的人力和物力，会增加物质成本，同时由于这种缆线的需要一些节点，同时在空间上还受到控制，非常的不方便。但是无线网络将会解决这些问题，因此，锅炉检测的网络技术应该超无线网络的技术发展，这样既能够节约成本，同时还能提升网络传输的速度和灵活性。

5基于无线网络的锅炉检测及控制

我国当前的锅炉检测的仪表所依靠的变送器，采用的是两线制，这样就导致仪表和仪器很容易受到外界的干扰，同时还不能实现从一次表到二次表的数据的传输和控制。只有将变送器转换为无源，才能够使得仪器和仪表不受到外界的干扰，提升自身的稳定性，这种情况只能通过无线网络技术的应用才能够实现，因此我们应高采用无线局域网的技术进行锅炉的检测和控制，这样不仅能够实现从一次表到二次表的数据传输，同时通过手机等方式随时进行各项数据的查询。并且，无线网络技术的应用的成本要远远小于有线网络技术的应用，因此，无论是从对锅炉检测的精准性和远程的可控制性，无线局域网络技术都要优于有线网络技术，同时无线技术的成本和灵活性也要高于有线网络技术，因此我们应该不断提升技术的创新和发展，加强无线网络技术在锅炉检测和控制上的应用，这样将会大大节约能源，同时还会减轻锅炉检测、数据分析以及远程控制工作强度，提升工作效率。

测控技术论文篇（2）

1高新测控技术的基本要素及其功能

现代化的测控技术[2],应该具有采集数据、科学管理数据，及时或实时对水利水电工程的安全状况作出分析和评价，并对其异常或险情作出辅助决策等功能.因此,高新测控技术的基本要素包括数据采集系统、数据管理系统和分析评价系统及其计算机通讯网络支撑等(见图1)。

图1水利水电工程高新测控技术示意图

1.1数据采集系统

通过测控单元(MCU)自动采集、笔记本电脑现场采集或人工观测埋入坝体或安装的传感器采集的监测效应量(大坝的变形、渗流、应力应变和温度等)和影响量(水位、气温、降雨和地震等)，并输入计算机的数据库。其中，自动化数据采集系统可以实现实时采集，半自动化和人工采集为定期采集。因此，自动化采集数据一般是对水利水电工程关键部位(或坝段)主要监测量(变形和渗流等)的采集。

1.2数据管理系统

由数据采集系统采集的数据进入计算机数据库后，由数据管理系统对其进行科学有序的管理。包括将电容、电感、电阻、电压、频率等转换为位移、扬压力、渗流量、应力应变、裂缝开合度以及温度等，及它们的误差识别和处理，并将监测量按有关监测规范进行整编和初分析；编制月报和年报等。

1.3分析评价系统

分析评价系统根据监测到的数据，进行观测资料的分析和反分析，结构和渗流正、反分析，建立各类监控模型和拟定监控技术指标等；将收集到的工程设计、施工、运行管理、有关法规和规范等方面的专家知识进行编辑，构成分析、评价、辅助决策等方面的知识库和推理分析知识。

现简述几种传感器的主要工作原理及其应用情况.

(1)差动电阻式传感器

该传感器为美国加州大学卡尔逊教授所研制。置于其内腔的两根弹性钢丝作为传感元件，受力后一根受拉、一根受压.当环境量发生变化时，两者的电阻值向相反方向变化，根据两个元件的电阻值比值,测出物理量的数值。

我国南京电力自动化设备厂从20世纪50年代开始，已研制出几十万支差动电阻式传感器，并应用于大量的水利水电工程中，取得了成功经验。

(2)振弦式传感器

由前苏联的达维金可夫发明。其核心元件是一根钢弦，钢弦的一端固定，另一端则固定在测量元件(受压膜片或测量端块)上。当受力后，钢弦长度将产生微小变化，引起固定频率的变化，从而测出物理量的数值。

加拿大的Rocktest公司，美国的Sinco,Geokon公司等生产的振弦式传感器性能良好，其中真空式为最佳。近几十年来，我国较多的工程应用了这种传感器。

(3)差动电容式传感器

由我国南京电力自动化研究院研制。其工作原理是，将垂线或引张线穿过由4块组成矩形的电容极板中，当测线发生位移时，电容极板的电容产生变化，从而测出位移量。

该传感器经过20多年的完善，其精度和长期稳定性等均有较大提高，已在不少水利水电工程中应用。

(4)差动电感式传感器

首先由原法国的Telemac公司研制。其工作原理是，当高频交变电流通过垂线坐标仪时，在周围产生交变磁场,接收点的磁感应强度与导线距离成反比；当垂线产生位移时，接收点测得的感应电势发生变化,其变化量的大小反映位移量的大小。

该传感器在我国龙羊峡等水利水电工程中得到成功应用。我国有关厂家也仿制了这类传感器。

(5)步进马达式传感器

由原法国Telemac和意大利ISMS公司研制.其工作原理是，由步进电机驱动光电探头，探头中的光照准器先后对准基准杆和垂线钢丝，然后返回原点，在此过程中，测量电路记录探头前进及返回基准点和垂线钢丝的脉冲数,经计算得到位移量。

该传感器的机械部件较多，易出现故障，其长期稳定性也不易保证。我国有关厂家也仿制了这类传感器，在实际工程应用中的故障率较高。

(6)CCD传感器

由河海大学结合国家三峡工程重大基金项目研制。该传感器由若干个特别研制的CCD线阵模块和发光二极管阵列模块组成，当垂线穿过并产生位移时，CCD线阵模块记录垂线位移与基准点的位置，从而计算出位移量。

该传感器技术先进，精度和可靠性高，在上标和响洪甸等水利水电工程中得到应用。

(7)其它新颖传感技术

①光纤传感技术光导纤维是由不同折射率的石英玻璃包层及石英玻璃细芯组合而成的纤维。它能使感受到的各种物理量而计算出监测量，以及传送感受的信息通讯。目前，应用于光纤传感的监测量主要是裂缝，应力应变尚需进一步研究。应用信息通讯较为广泛，且安全可靠。

②CT技术意称计算机层析成像。它指的是在不破坏物体结构的前提下，根据物体周边所获取的某种物理量(如波速、X线光强)的一维投影数据，应用数学方法，通过计算机处理，重构物体特定层面的二维图像及其由此重构的三维图像；从而定量描述物体内部材料分布和缺陷。该技术将成为工程结构物内部隐患监测和老化评估的一种重要手段，在国内外得到应用，我国丰满水电站等工程中也得到成功应用。

③渗流热技术依据渗流场与温度场同时满足扩散方程及其初始和边界条件的原理，利用埋设的温度计测值分析渗流场的分布及其异常部位。

④GPS技术利用卫星定位技术(GPS)监测堤坝和岩土边坡的表面变形.

⑤激光传感技术由激光点光源(即发射点)发射的激光与激光探测仪(即接收端点)构成激光淮直线，由发射的激光在波带板及支架(测点)上观测位移量。它可分大气激光和真空激光准直，其中的真空激光准直除包括激光点光源、波带板及其支架和激光探测仪，即发射点、测点和接收端点以外，,还有真空管道。我国丰满和太平哨水电站等大坝坝顶水平位移和垂直位移的10多年观测资料表明，真空激光准直具有精度高、长期稳定等优点。

2.1.2数据采集装置数据采集装置将各类传感器测出的物理量(如电阻、电阻比、电容、电感和频率等)转化为数字量(如位移、渗压、应变和温度等)，即A/D转换,以便远程输送。当距离超过100m以后，传感器输出的电量和频率等信号，随距离的增大急剧衰减，以至无法测出物理量，但数字量可远距离输送。因此，一般将几十个传感器按部位接入数据采集装置，使传感器观测的物理量转换为数字量。按监测方式不同，数据采集装置可大致分为以下几种类型。

(1)自动化数据采集装置国内外自动化数据采集装置主要有，美国Geomation公司的2300系统、Sinco公司的IDA系统；我国台湾研华公司的ADAM4000和ADAM5000系统；南京电力自动化设备厂的FWC-1系统等。按结构的不同可归纳为总线型和集散型两大类。

①总线型结构Geomation公司的2370型、IDA、ADAM4000、ADAM5000以及FWC-1等系统均属于总线型结构.以IDA系统为例,其系统结构见图2(a)，模块箱的结构见图2(b).图中主机为工控机，中继起联接和中断作用。

IDA母线有二线信号、二线电源；A1～An是智能测量模块，每个模块可接8个传感器；B1～Bm是智能传感器。A和B有解释指令、多路传输、A/D转换和错误查询等功能。同时具有自动和人工测读的两种功能，并可防雷。

②集散型结构Geomation公司研制的2350型、2380型等系统属集散型结构。其系统结构见图3。

从图3中可见，NMS为主机；NRU起中继和网点(即可转成有线的调制信号)的作用；MCU(3)是异地单元,也起中继作用(距离近的可以不用)；MCU(4)和MCU(5)也是异地单元，但它能起无线电发射和接收作用；MCU(6)～MCU(N)是监测传感器。在这两种型式中，总线型结构具有抗干扰能力强、可靠性高、现场调机方便和造价低等优点。其中Geomation公司的2370型、IDA等系统可接入电式和频率式传感器。

(2)人工或半自动化数据采集装置人工或半自动化数据采集仪可在现场测读传感器的测值，或用笔记本电脑采集。其中，差动电阻式采集仪主要有SQ-2型数字电桥、XJ型数字式电阻比检测仪、ZJ型数字式和PSM-R型电阻比检测仪等；钢弦式采集仪主要有SDP-3型钢弦温度测试仪和GPC-1型袖珍式钢弦频率测定仪等。

2.2数据管理系统

水利水电工程大坝可埋有几百个、几千个甚至上万个传感器。如长江三峡水利枢纽建筑物就埋设约一万多个传感器，其采集数据每年达几百万个，并随着观测年限的增加，数据将越来越多，对这些海量数据必须进行科学有序地管理，以便为分析评价系统提供可靠的信息。数据管理系统的核心是数据管理软件和应用软件。

2.2.1数据库管理软件平台在大、中型水利水电工程中，目前常用的数据库管理系统有Oracle、Sybase、Informix以及SQLServer等4大类。其中以Oracle和Sybase数据库在中国应用最广。而Sybase为单进程、多线索结构，即通过单进程的多重通路来同时服务于多用户，提高内存的有效使用率，便于优先程序的查询。因此，Sybase数据库无论在总体结构、功能和特性等方面都有较大优势。本文作者开发和研制的7个大型水电工程的数据(或信息)管理及专家综合评价系统，主要采用了Sybase数据管理系统。在小型水利水电工程中，目前常用的数据库管理系统有DBase，Foxbase和Foxpro等。而Foxpro为用户级数据库系统,目前采用较多。

2.2.2数据库逻辑模型检测的目的是分析评价工程的安全状况。因此，根据分析评价的需要，数据库的逻辑模型包括工程档案、原始数据、整编数据和生成数据等4个分库(见图4)。

(1)工程档案分库该分库管理工程概况以及与工程安全有关的设计、施工资料等.

(2)原始数据分库管理监测资料的原始数据，包括物理量(电阻、电阻比、电感、电容、频率等)和监测效应量(变形、扬压力、渗流量、应力应变和温度等)，并应保证原始数据的真实性。

(3)整编数据分库依据有关标准和规范，对原始数据进行误差识别和转换；按结构单元和监测项目进行整编，包括测值统计表及其过程线图，以及特征值(如最大值、最小值等)和环境量(如水位、气温、降雨、地下水位等)的统计等；对测值进行初步分析，初步识别异常值以及复测；编制日报、月报和年报，其中，日报是刊录测频高(每日一次或数次)的自动化监测系统的数据。

(4)生成数据分库对监测资料分析和反分析的成果，结构和渗流分析和反分析的成果，以及与工程安全有关的设计、施工和运行的专家知识等进行管理，为工程安全分析评价提供定性和定量的依据。主要包括大坝或各结构单元在各荷载组合工况下的应力和位移、坝体温度场、坝体和坝基渗流场(等势线和流线)；位移和扬压力的力学规律计算值；各测点的统计模型，变形测点和空间位移场的确定性模型和混合模型；变形、应力和扬压力的监控指标；历次异常或险情的分析评价成果等。

2.2.3应用软件根据数据库的逻辑模型,在数据库的软件平台上，开发和研制数据库的应用软件，主要包括：

(1)菜单编程对数据库的菜单和各个分库的菜单等编制应用程序。可以采用下拉式或全屏幕式。

（2)原始数据管理的应用软件包括与采集系统相联的通讯软件；按结构单元和测控装置将传感器监测的物理量(电阻、电阻比、电感、电容和频率等)或数字量(变形、渗压、渗流量、应力应变和温度等)编制成图表的软件。

(3)整编数据管理的应用软件包括误差识别和处理程序；将物理量转化为数字量(应变转化为应力，以及测控装置没有转换为数字量的物理量)；按结构单元，将数字量及其相应环境量编制整编成图表的软件；初分析软件；编制日报、月报和年报的软件等。

(4)生成数据管理的应用软件包括对监测资料分析和反分析成果、结构和渗流分析和反分析成果，以及有关专家知识等，并编制成相应图表的软件。

2.3分析评价系统[3]

对水利水电工程监测和监控的目的是，依据监测资料和相应的专家知识，对工程的安全状况作出综合分析和评价。因此，完整的现代测控系统必须包括分析评价系统.其功能是依据监测资料、结构、渗流等分析和反分析成果，以及与工程安全有关的设计、施工、运行管理、法规和规划等专家知识，对监测资料进行分析和评价，从中寻找异常值或不安全因素，并对此进行成因分析和辅助决策等。因此，分析评价系统应包括资料评价、综合检查分析、观测检查、物理成因分析、专家综合诊断和辅助决策等部分，其结构和流程分别见图5和图6。

2.3.1资料评价应用时空分布、力学规律、监控模型、监控指标、日常巡查和关键问题等6类评判准则，对监测值进行分析评判，从中识别异常值或不安全因素。

2.3.2检查分析对异常值或不安全因素，通过同一部位的同类监测量、相关监测量和环境量的综合分析(或相关分析)检查，从中识别引起异常值或不安全因素的成因。如由观测引起的，则进入观测检查；是由结构和荷载引起的，则进入物理成因分析。

2.3.3观测检查对由观测引起的异常测值，首先检查观测记录，然后检查采集系统。对观测记录错误的测值宜进行删除或修改；对监测采集系统引起的异常测值，在排除故障后重测并进行修正。

2.3.4物理成因分析对由结构和荷载引起的异常值或不安全因素，首先检查环境量(或外因)有无产生特殊荷载工况。若有，则分析坝基异常(包括变形、稳定和应力等)成因，然后分析建筑物异常(变形、应力、裂缝等)成因，当稳定和强度满足安全要求时，则“异常”或“不安全因素”是由荷载引起的，为结构调整所致,所以属基本正常。若无特殊荷载工况，则反分析坝基和坝体的计算模型和计算参数等；然后，正演分析监测量,若与实测值一致，则为计算条件改变而引起的；并复核坝基和坝体的稳定和强度，若满足安全要求，则虽为结构引起，但尚属基本正常；若稳定和强度不满足安全要求，则为异常或险情，随即进入辅助决策。若分析不出物理成因，则进入专家综合诊断。

2.3.5专家综合诊断对异常或不安全因素的疑难杂症，即难以分析成因的，进行专家综合诊断，包括对其影响因素和安全度的专家综合评判。

2.3.6辅助决策依据异常或险情的程度，首先提出报警级别，然后提出辅助决策的建议。其中报警级别分三级，一级为险情，二级为异常，三级为局部异常。辅助决策建议包括运行控制水位和补强加固处理措施的建议等。

2.3.7支持库群为了给以上分析评价提供定量依据，该系统还包括数据库、方法库、知识库和图库等支持库群。

(1)数据库主要管理监测资料及其分析和反分析成果，与工程安全有关的设计、施工和运行资料等。

(2)方法库依据安全分析评价需求，方法库主要包括监测资料分析和反分析软件包，结构和渗流分析软件包,综合分析和评价程序，以及辅助决策程序等。如本文作者给多座水利水电工程开发的分析评价系统中，共设置40个程序。其中，监测资料分析和反分析软件包有监测资料预处理、资料分析和反分析等22个程序；结构和渗流分析软件包有规范法的应力和稳定分析，有限元静力、动力以及粘弹性和粘弹塑性分析等13个程序；综合分析和评价包括影响因素和安全度评价等2个程序；辅助决策包括报警、洪水反调节等3个程序。从而，总体上能满足安全分析和评价的定量分析需要。

(3)知识库包括专家语言的定量化知识,隐蔽薄弱部位的设计和施工的专家知识，历次安全定期检查以及异常或不安全因素的分析评价成果等。

(4)图库包括图形库和图像库。其中，图形库包括分析和评价过程中的各类图表；图像库包括分析评价结论的多媒体演示等。

2.3.8分析评价的人工智能技术为了实现分析评价的人工智能化，分析评价系统采用正向推理、反向推理、混合推理和元控制等4种技术。其中，正向推理为已知问题的事实，在知识集中寻找匹配知识，反复循环直至找到有解结论；反向推理为已知或假设结构，从知识集中寻找匹配的解，反复循环，直至找到匹配的解；混合推理为融合正向和反向推理的原理，先正向后反向或先反向后正向；元控制是将元知识(即知识的知识)构成元知识库，以求解问题的目标。

2.4计算机及通讯网络技术

由于高新测控技术是将数据采集、信息管理和分析评价融汇在一起的庞大系统工程，必须在现代计算机及通讯网络技术的支持下才能实现。

2.4.1计算机网络拓扑结构常用的拓扑结构有总线形、星形和树形等(见图7)。其中，总线形结构为网络所有结点连在通信总线上；星形结构为网络所有结点连接在中心结点上，由中心结点负责数据处理和交换；树形结构为自顶而下的层次化的扩展式结构，顶部结点为根结点，连接2个以上结点的称为支节点，以下为端结点，以根结点为网络核心、支结点为子网络中心、端结点为面向用户的桌面。

一般大中型水利水电工程结构单元(如坝段)较多、布置的测点也较多，宜用总线形；对省局(厅)或大网局，由于所属水利水电工程较多，分布也广，而需要由局中心控制时，宜用星形结构，其中一个结点为一座水利水电工程；对特大型水利水电工程.如三峡工程，由于分项工程较多，宜用树形结构(见图8)。

2.4.2计算机通讯网络平台单个的水利水电工程一般用局域网，可采用高速光纤、载波或微波等网络通讯。对省网局(厅)或大型水利水电工程需要有外部技术支持的，一般采用广域网，亦可采用以太网或Intranet网等。

2.4.3计算机工作方式一般采用C/S(客户机/服务器)方式。其中，服务器主要存储监测数据以及与工程安全有关的设计和施工等资料，应该有强大的存储和处理数据的功能；其型号和数量视工程规模、监测项目的多少，由需求分析确定，一般应有双机或多机热备份。客户机主要面向用户的分析评价和辅助决策等，可由多台并行计算机完成。

3结语

(1)现代化测控技术应包括数据采集、管理和分析评价等功能，以及完成这些功能的计算机软硬件环境和通讯网络环境。

测控技术论文篇（3）

2设计原理与系统架构

2.1技术原理

根据检测监管业务需要，对试验流程进行全过程监控，包括收样、样品制备、数据采集等过程。主要体现于两个方面：第一方面，通过高清摄像枪对样品接收和样品制备过程进行实时记录；另一方面通过在试验机电脑上安装视频采集卡，自动采集试验机电脑屏幕的数字信号，通过图像处理器转换成与摄像机信号一致的模拟信号。最后利用现有的CATV技术，将电脑屏幕数字信号与摄像机信号整合在一起，通过光纤传输至硬盘录像机，实现实时的监控、存储功能，通过录像回放功能实现对历史记录的查询。通过登陆客户端软件或ip登录访问服务器电脑，可以实现在办公室对检测过程的动态监控。本部通过现有的vpn网络，连接到检测中心服务器后浏览视频、回放录像，实现远程监控。

2.2系统架构

本系统主要有前端的数据采集装置包括高清摄像枪和视屏采集卡，数据传输介质（光纤），数据接收与存储设备（硬盘录像机）、网络交换机、服务器电脑以及客户端软件组成。系统架构如图1所示。（1）高清摄像枪用于监控样品接收与存放、样品制作、抗压试验等过程，对试验过程规范性与样品的真实性进行实时监管，避免弄虚作假现象的发生。（2）视屏采集卡自动采集试验机电脑屏幕的数字信号，并通过内置转换器转换成与摄像枪信号一致的模拟信号，对试验参数、试验数据、以及曲线的形态进行实时监控，确保试验过程的规范性和数据真实性。（3）光纤作为信号传输介质，将高清摄像枪与视频采集卡的信号传输至硬盘录像机，相比同轴电缆，光纤传输速度快，降低信号延迟；传输损失少，保证视屏质量。（4）网络交换机实现与局域网内的电脑及服务器电脑互联，可以通过局域网访问硬盘录像机。（5）硬盘录像机数据接收和存储终端，实时接收光纤传至的信号并存储，并可以对历史记录按时间进行查询。（6）服务器将若干硬盘录像机通过网络交换机串联至服务器电脑，通过访问服务器电脑可以同时访问局域网内所有的硬盘录像机，实现一机多控。本部通过现有的vpn网络，连接到检测中心服务器后浏览视频、回放录像。（7）客户端软件除了通过ip访问服务器电脑以外，可以通过安装客户端软件对局域网内的硬盘录像机进行访问，相比于ip访问，使用管理更简便。

3系统实施

图2和图3是分别利用客户端软件和iP登陆访问，对试验过程和试验环境进行的全方位监控。以混凝土芯样抗压强度检测详细阐述监控流程，具体如下。

3.1样品安全管理监控

委托方完成登记委托后，将样品放置于芯样样品存放区集中保管，在存放区安装高清摄像枪，配合大门口的监控信号，对样品进行全面安全监视，如下图4、图5所示。

3.2样品制备流程监控

芯样的制备流程主要包括芯样接收、开箱验样、盲样编号、芯样切割、芯样打磨、芯样补平等6个阶段，对上述6个关键节点布设视屏监控，如下图6、图7、图8、图9、图10、图11所示。杜绝芯样制备环节的不正规操作，保证样品真实性、试验过程规范性，确保试验结果可靠性。

3.3抗压试验“双控”

“一控”是对样品的真实性进行确认，避免试验人员调换样品，高清摄像枪可以清晰捕捉样品编号，确保是真实样品，如图12所示；对试样的破坏过程及破坏形态是否正常进行判定，如试样偏心受压导致提前破坏或样品未完全破坏而试验机误判试验终点等现象；“二控”是对试验机电脑屏幕的监控，监控试验数据采集是否正常，试验曲线走势是否正常，是否发生试样尚未破坏而试验机停止采集数据、曲线下落时间与试样的破型时间不一致等现象的发生，如图13所示。

测控技术论文篇（4）

中图分类号：TH70 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）04-0133-01

一、引言

测控技术与仪器专业是信息科学技术的源头，是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，是电子、光学、精密机械、计算机、信息与控制技术多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。它的专业面广，小到制造车间的检测，大到卫星火箭发射的监控都归于测控技术与仪器专业。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。

二、测控技术的发展及其工程应用

测控技术，即测试与控制，是一门新型的技术科学，也是一门边缘科学。早在一千多年以前，我国就先后发明了铜壶滴漏计时器、指南针以及天文仪器等多种自动测控装置，这些发明促进了当时社会经济的发展。

二次大战期间，由于建造飞机自动驾驶仪、雷达跟踪系统、火炮瞄准系统等军事装备的需要，推动了控制理论的飞跃发展。二次世界大战后，控制理论扩展到民用，在化工、炼油、冶金等工业部门得到了进一步的应用，控制理论也日渐成熟。20世纪50年代末和60年代，控制工程又出现了一个迅猛发展时期，这时由于导弹制导、数控技术、空间技术发展需要和电子计算机技术的成熟，控制理论发展到了一个新的阶段，产生了现代控制理论。

测试技术是实验科学的一部分，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。测试技术是进行各种科学实验研究和生产过程参数测量必不可少的手段，起着人的感官的作用。一般说来，测试系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。传感器将被测物理量（如噪声，温度）检出并转换为电量，中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号分析，显示记录装置则测量结果显示出来，提供给观察者或其它自涌刂谱爸谩R虼瞬馐约际醯姆⒄购艽笠徊糠质且览荡感器的发展。

传感器技术是在20世纪的中期才刚刚问世的。在那时，与计算机技术和数字控制技术相比，传感技术的发展都落后于它们，不少先进的成果仍停留在实验研究阶段，并没有投入到实际生产与广泛应用中，转化率比较低。

三、智能化技术的应用优势

随着人类进入计算机时代，计算机技术与仪器的测量与控制相结合，实现测量自动化、测量与控制智能化，使仪器的发展进入了测控结合的智能化阶段。可以说，测控技术仪器及国民经济的各个部门，是科学技术现代化的重要标志。智能化技术应用到电子工程中，可以有效的对电子工程进行优化，推动电子工程的发展和完善。其中：（1）智能化技术优化电子工程，使得电子工程设计更加简单便捷，智能化的操作相似，可以使得的电子工程的自动化控制水平得到提升，控制模型数据的变化形式，规避各类的控制问题。（2）提升电子工程的运行质量和运行效率，发挥其功能性，使其生产效率可以得到进一步提升，科学的智能化技术的运用，使得控制部分的控制质量和控制效率提升，降低安全隐患，提高效率。（3）简单的人机交互形式，可以使得的电子工程的操作更加简单直接，相关技术人员通过培训工作后，可以进行电子工程的相关操作的，有效的提高的数据的分析和应用质量。（4）发挥控制系统的功能性，通过智能化技术的应用，对系统内部的具体状况的进行分析，并可以实现自主的逻辑判断，有效的提高控制质量。

四、智能化技术在测控领域的应用

新一代测控仪器在保证其高可靠性、高效率、高精度以及多维化、多样化的前提下，更着重于智能化的应用。在信息拾取与数据转换、信息测量、判断和处理及系统控制方面大量采用微处理器和微计算机，实时显示与控制系统向三维形象化方向发展，技术操作向自动化方向发展，并且具有人工智能，从学习机进一步向人工智能机发展是测控领域发展的必然趋势。

1、计算机的辅助设计。当今社会，随着信息化与网络化的普及与发展，计算机已成了测控系统的中坚，网络技术越来越成为测控技术满足实际需求的关键支撑。计算机作为处理信息智能工具，具有以下优越功能：储存盒管理数据信息的功能；高效的图像显示和绘图功能；快速的数值计算能力；逻辑判断和推理功能。采用计算机辅助设计能有机地将计算机的各种功能和设计者的判断力、创造力相结合，从而加速了设计进程并提高了设计质量。

2、智能化下的虚拟技术

虚拟环境技术是测控系统中仿真技术智能化的发展新高度，是对智能化技术的延伸，采用人机交互技术有效地模拟人在自然环境中的视、听和动作，使操作者有身临其境的感受。在软件开发方面，NI公司的Labview和LabWindows/CVI功能强大，不仅使虚拟仪器的开发变得简单方便，而且为虚拟仪器做到时网络上提供了可靠的技术支持。智能化虚拟仪器使软件更加灵活高效，提供全方位的系统集成模块化硬件、标准的软硬件平台，带动了测控系统的升级和革新。

五、结语

现代测控技术是现代工业技术中的重要支柱，现代测控技术的迅猛发展可以为整个社会技术的进步和产业的升级起到改造和推动提升的巨大作用，越来越多的创新、高科技测控自动化的成果得到广泛应用。现代测控技术的未来发展将朝着标准化、智能化、系统化及系统功能的综合性等趋势发展，并更加标准化、开放化、全球化，推动技术水平的提高。

参考文献

[1] 刘志刚.现代测控技术的发展及其应用探析[J].机电信息，2012.

[2] 李欣国.浅谈现代测控技术及其应用[J].中小企业管理与科技，2010.

测控技术论文篇（5）

1引言

互联网最大的优势就是可以在网络上进行模拟测试，在新时代的今天，运用虚拟技术方法，充分运用资源以减少资源浪费，从而降低成本，提高效率。结合互联网与虚拟技术的配合，对测控技术进行测试，从而将用户之间的信息进行整合与运用，能够更好提高测控技术的研究效；并且互联网技术的特点是不受时间与空间的限制，对系统测试更加的方便，能尽快满足系统的测试要求，获得测试的结果。现代虚拟技术正是基于互联网的前提下，对测控技术的应用研究发展方向不断转变为分散和远程的特点，测试的内容也更加丰富多彩。在现代虚拟技术的基础上，对测控技术的应用研究是本课题的主要内容，并对其进行设计和研究，从而寻求能够有利于测控系统的方法，寻求有利于测控技术在现代虚拟技术的创新之处。

2现代测控技术概述

在现代测控技术的研究中，计算机是其重要的组成部分，这源于计算机在测量和控制方面的优势，以及它能够准确的对现代测控技术进行有效的计算。计算机的应用对现代测控技术有着重要的作用，它能够全方位实现测量和计算，形成数据信息的共享，推动着现代测控技术的发展[1]。

2.1测控技术现状介绍现代测控技术的发展呈现着快速发展的态势，不断的应用在生活与工作的各个方面。当前，现代测控技术是一套综合的系统，包含测量与控制，智能化的发展从而实现自动管理。不过我国的技术发展水平还比不上其他先进的国家，测控技术水平的发展状态也没有其他国家优秀，还需要不断的学习和自我创新，尽快提升测控技，形成独特的研究体系。

2.2测控技术背景与发展方向测控技术的发展需要互联网技术等一系列科学技术的支持。随着互联网技术的不断发展，测控技术的发展将会向着多元化方向。使用者可以自由的学习和运用测控技术，对工作的内容有效的了解，如此能够更好的把握测控技术，提高学习和工作的效率。未来测控技术除了向多元化发展，还会更多的开放用户，不断的融入市场。当前，科学技术的引入是现代测控技术发展的一大支持，它极大的促进了测控技术的发展，这一点上文也有所提及。信息技术的不断丰富，使得测控技术也在不断的创新，现代测控技术朝着智能化发展，这些都离不开互联网技术（尤其是现代虚拟技术）的发展，它将是现代测控技术

3虚拟技术下现代测控技术设计

互联网的到来，打破了时间和空间的限制要求，现代测控技术的发展也慢慢步向远程化，所谓远程主要是基于互联网这一有利优势。测试技术系统主要包含虚拟技术、数据信息的远程采集以及通信三个方面的网络化测试，在现场将虚拟的测试设备与网络连接在一起，通过互联网使用者能够通过浏览器对其进行操作，从而能够远程控制现场，进行数据信息的远程采集和通信。虚拟测试系统主要有三个重要的组成部分，对服务器以及虚拟仪器和数据库进行现场测试，将数据库和服务器以及监控管理组成服务器单元进行数据收集，不同的用户共同组成客户，图1是虚拟测试系统的主要组成部分。测试设备与数据库共同组成了现场测试服务器，每一个测试设备都是独力的，并且数量很多，它是测试的数据来源；现场测试服务器对数据进行有效的收集，以及进行数据的传输，对使用者的测试和运用的用处很大；并且它与客户之间形成紧密联系，对测试结果进行汇总[2]。通常若干台电脑组成服务器端，它是测试系统的主体，不仅将使用者与数据库之间的信息进行有效的交流，还对现场测试服务器的数据信息进行汇总，并对使用者进行管理和维护，从而保障测试的正常运行；并且服务器端存有大量的数据库，用于对使用者信息进行比对，更好的对测试系统进行分析，以此不断完善测试系统。

4虚拟技术在现代测控技术的运用

科学技术的不断创新，更加的便捷了现代测控技术的运用和发展，也提供了有效技术支持。它广泛的运用在生活与工作的各个方面，生产全球化，往往需要通过虚拟技术在地球的一端对另一端的产品进行测试和分析，在生产领域有着重要的作用，不仅节约了时间和成本，也提高了测试效率[3]。不仅如此，现代测控技术的运用不论对工作或是生活都有着重要的作用，在以后对测控技术运用会更加的广泛，也更加的频繁。测控技术的运用在军事国防方面有着重要的作用，能够通过远程对各项武器装备进行有效的检测，能够快速有效的对武器装备进行保养和维护，这对国家安全有重要的作用；在航天飞行的测控，对航天仪器进行有效的测量，从而获得最新的数据信息，实时保障航天英雄的安全；运用现代测控技术，实时了解农作物的生产状况，从而有效提高生产产量。而现代虚拟技术对测控技术的极大提升，不论是以上哪方面，都可以先进行虚拟技术的模拟，从而有效的把握测控进度，这很大程度上节约成本，保障安全，提高效率。图2测控技术的运用分类5结论本文在现代虚拟技术的基础上对测控技术进行有效的研究和分析，对现代测控技术的发展现状和背景进行相应的介绍，并以此验证现代虚拟技术对测控技术有着重要的作用。在互联网时代，现代虚拟技术的运用离不开它，同时也间接推动了测控技术的不断发展和进步。课题中，对虚拟技术的框架进行简单的设计，它存在于互联网并运用互联网的多元化和智能化对现代测控技术进行有效的交流和研究，其所表达的优势尤为明显并在文末做出介绍。

参考文献：

[1]HanY,GaoQ,LiX.ResearchontheApplicationofModernPowerSystemBasedonAutomaticControlTechnology[C]//InternationalConferenceonModelingandSimulation.2015:25-28.

测控技术论文篇（6）

引言

毕业设计工作是人才培养环节中最重要的一环,是本科生运用自己所学的基本理论、基本知识和基本技能解决实际问题能力、独立工作能力和创新创业能力的重要途径，是一个知识深化和升华的关键教学过程，也是对学生大学四年的学习效果、学习成果和创新创业能力等综合素质的全面检验[1]。本文基于地方本科邵阳学院技术应用型人才的培养目标，根据测控专业的培养模式及学校与地方实际情况，有针对性地探索新的毕业设计模式力求符合人才培养规律、适合当前社会现状。为了进一步提高本科生毕业设计的教学质量，逐步完善各项质量管理制度，提高学生的毕业设计质量，促进技术应用型人才的创新、创业能力的培养。下面主要是多年指导本科毕业设计的实践体会。

1测控专业毕业设计特点

测控专业是仪器科学与技术一级学科中唯一的本科专业，伴随科学技术的发展、尤其是超大规模集成电路和传感检测技术、计算机技术、通信技术的快速发展,测控技术领域也同样发生了较大变化。由最初的纯机械结构、机电结合、机光电结合等简单结构逐步发展为集传感检测技术、计算机技术、通信技术、电子信息技术、现代光学、精密机械等高新技术于一体的复杂工程系统,其工程应用也从检测数据采集、结合超大规模集成电路技术逐步转变为信号发生、信号采集、信号传输、信号调理以及自动控制过程为一体的复杂测控系统[1-8]。尤其是二十一世纪以来，随着计算机技术的飞速发展、更新换代的周期越来越短，加上网络通信技术、算法软件技术、工业新材料的微纳米技术的蓬勃发展,测量与控制技术、仪器仪表技术也有转向微型、网络型、虚拟型和智能型的发展趋势,从而使仪器科学和其他多学科技术相交叉、相融合的属性日趋明显。邵阳学院作为地方本科院校，主要培养适应地方经济建设和社会发展需要的，具有从事信息检测、处理、控制及仪器仪表分析、设计、运行、维护、管理、教育工作的基础扎实、实践能力强、综合素质高、具有创新意识的应用型高级专门人才。针对培养目标,测控专业课程设置力求从知识技术、素质能力等方面构建专业课程体系,该体系的基本框架如图1所示。强化学生专业素养和创新创业能力的训练与培养，构建了“课外研学”和“工程实践”两类“3+1”实践教学体系。课外研学分为社会实践、技能考核、科研训练加创业实践；工程实践由基础实践、专业实践、工程设计加工程师执业技能训练（如图2所示），两类实践训练形式上互为补充，内容上互相渗透。

2对邵阳学院测控专业学生毕业设计的探索与成效

2.1毕业设计的选题和开题

从2013届到2017届测控毕业的学生来看，每届学生的选题工作从前一年的11月开始，尽量要求教师结合自己的科研项目进行命题，参加各种学科竞赛学生也可以利用优势，在教师的指引下把自己感兴趣的项目作为毕业设计课题，在选题方面，选题程序采用“指导教师出课题--教研室审题--学生、教师双向选择--指导教师下达任务书—院里审核”的程序。四年的实践中，共征集论文题目大于学生选题人数的25%，保证学生一人一题，为学生选题提供了较大的空间。这些课题结合了教学、科研、生产实际的需要，切实做到了与理论研究、应用研究、技术开发、工程设计紧密结合，具有一定的理论价值和实用价值。开题工作一般在前一年的年底完成，保证学生有充足的时间和精力去查阅资料、设计技术方案、完成开题报告。前期要求每一位准毕业生必须进行开题报告答辩，由答辩小组成员集体评议设计方案的可行性、保证学生有一个正确的努力方向。

2.2校企联合指导毕业设计

部分学生在毕业设计之前或者设计期间已经和企业或者公司签订了三方协议，用人单位要求准毕业生到公司去一边在公司岗前培训、做工程项目的同时完成毕业设计，对学生而言也是十分乐意的事，她（他）们可以工作拿到薪水，同时又能顺利完成毕业设计。甚至有些公司还会在工作经费、仪器设备、项目场地和技术力量上给予相应的支持政策。已签约的学生对公司而言，是公司未来的员工，是公司的新鲜血液，从政策、人力、财力上进行支持，是培养员工的主人翁精神。增强企业的育人社会责任感，对企业和学生而言是双赢。校企联合指导毕业设计一般采用双方共同指导，模式主要以公司企业为主导、学校教师为辅助。通常设计题目由企业提供，学校和企业协商确定，校内教师一般负责设计过程管理，审核设计的进度和各阶段完成情况；学生设计的具体内容一般由企业技术人员进行详细的指导并提供相应的技术资料，协调毕业生与现场人员、相关公司之间的关系。校企联合指导学生完成毕业设计，既可以增加校内教师了解公司企业的机会，了解行业的最新技术动态，又可以提高教师的解决实际复杂工程的能力，提升教师科研能力。近四年来测控技术与仪器专业和校外公司联合指导毕业设计的准毕业生人数呈现逐年增加的发展趋势。

2.3落实三个阶段的检查

毕业设计工作学校一般有前期、中期、后期检查工作，相应地各院系、教研室配合学校检查，先行进行自查。前期:重点检查设计任务书是否按时发给学生，任务书的填写是否符合学校规范、任务书中的技术指标是否合理，开题工作的具体情况，包括学生是否进行了开题报告的答辩，是否有记录，开题报告格式是否符合要求，设计方案是否可行。指导教师的指导记录是否属实。中期:重点检查指导老师的指导记录情况，学生的毕业设计进度是否拖后，学生的中英文翻译完成情况，文献综述、设计的方案、图纸等毕业设计(论文)过程材料，及时发现问题，并采取切实可行的措施尽快解决。后期:重点检查毕业设计的答辩情况、学生的毕业设计质量，包括附件材料的签字，设计指标是否完成，设计内容合理性，格式的规范性，考评答辩相关材料审查。近四年测控专业的实践表明，及时检查对设计过程中出现的问题能够早发现、早解决，有效地提高了毕业设计的质量，培养学生的实践能力。

2.4严把考评答辩和成绩关

近四届工作相比，每一年的考核工作在上一年的基础上有改善，基本上是执行资格审查、评阅、最终成果审查的环节前重点加了现场考评，对每一届测控方向的学生凡是单片机、PLC及仿真类课题必须要有仿真结果或实物装置，理论研究类课题必须要有理论推导过程及应用介绍，此环节的增加对提高学生设计（论文）成果质量起到了显著作用。多样化设计必须参加各项审查。学生交出的论文不出现自己以及指导教师的名字，然后交给不同的教师进行评阅，这种“准盲型”供评阅人完成评阅。评阅人与指导教师必须不同，穿插评阅不同组学生的成果，并有充足的评阅时间，可以从总体上把握学生的成果水平，对学生的成果给出客观的评价。答辩资格审查。答辩资格审查内容包括:（1）任务书（双面打印），（2）开题报告，（3）毕业设计日志，（4）论文报告，（5）论文（必须是完整论文1本，论文内含有比较完整的原理图），（6）仿真或实物，（7）中英文翻译，（8）进度考核表（要求指导教师签字），（9）评阅表（要求指导教师写好评阅意见），（10）其他与设计有关的资料。答辩程序和成绩评定。测控专业毕业设计（论文）答辩小组组织实施。参加答辩的学生分为两类：（1）考评和论文评阅通过指导老师推荐评优及本人申请评阅的学生；（2）从考评和论文评审通过，并且合格的但未被推优的学生中自己抽签产生。抽签办法为：答辩前30分钟抽签，随机从各指导老师所带学生中，抽出30%的学生进行答辩。未被抽中的同学，成绩在良好与及格之间视现场考评和论文评阅进行成绩评定。推选优秀学生毕业设计（比例为10%）和不合格者（比例为至少10%）参加院级答辩。在答辩整个过程中，应详细做好答辩原始记录（专用记录本），专业答辩领导小组指定专人（秘书）负责记录，答辩时，至少要保证有5位答辩教师在现场。成绩评定，需经历三个阶段：第一阶段（现场考评），第二阶段（论文评审），第三阶段（答辩）。连续通过三个阶段考核者，近两年新增学生的毕业设计（论文）进行知网，全部通过者方能获得及格（含及格）以上成绩等级（目前成绩综合评定实行五等级：优秀、良好、中等、及格和不及格）。答辩期间，由学校督导组对各答辩小组现场答辩情况进行巡视和现场点评与指导。学生设计的最后成绩由三部分构成:指导老师初评成绩、评阅老师成绩、答辩成绩，比例是3:3:4。答辩意见不一致或者对成绩评定结论有异议者，交由院答辩小组及院答辩委员会研究决定。

3结束语

本科毕业设计是学生本科学习过程的重要阶段,指出了地方院校测控专业毕业设计质量中存在的主要问题，重点对毕业设计的选题、开题、中期检查和答辩等进行过程监控。毕业设计结合教师科研项目，实现产学研结合，提升测控专业学生的技能，培养创新创业型人才。

参考文献：

［1］冯旭哲,陈建云,明德祥.测控技术与仪器专业本科毕业设计研究与实践［J］.高等教育研究学报,2011.34（1）,86-88.

［2］李雅峰，郗涛，张宏杰.测控技术与仪器专业毕业设计改革与创新性探索［J］.中国电力教育，2013，（22），181-183.

［3］牛金星，申杰，李恒灿.关于测控技术与仪器专业本科生毕业设计的思考［J］.科技创新导报，2011（27）．248

［4］冯飞飞.提高测控技术与仪器专业学生毕业设计(论文)质量的思考［J］.产业与科技论坛，2010，9（10）．180-181,183

［5］冯梅琳，何学文，罗小燕，等.基于CDIO理念的测控专业实践教学创新体系［J］.实验室研究与探索，2014（3）.180-184

［6］宋爱国，吴涓，崔建伟.测控技术与仪器专业学生工程意识培养与创新教育的探索［J］.中国大学教学，2012（1）．41-43

测控技术论文篇（7）

一、测控技术及仪器实现本科专业人才培养的重要意义

当前随着经济的全球化以及科技的不断发展，我国与国外的经济联系日益密切，科技在经济的发展中起到的作用也越来越重要，体现在测量领域，测控技术不断更新，要求素质越来越高的人员进行操作。我国近几年随着经济的不断发展，也在不断实现生产的自动化以及智能化，测控技术及仪器进行本科人才的培养对我国的经济社会发展起着重要作用：

1．测控技术及仪器进行人才培养是我国实现与国际经济发展全面接轨的重要途径。高科技人才的培养是现代经济的发展的要求，也是我国全面实现与国际接轨的途径。当前整个国际社会都在进行高技术人才的培养，国家与国家之间的竞争也逐步往人才的竞争方面上发展，因此实现本科人才的培养是我国在激烈的国际竞争中立于不败之地的一个途径。而且整个世界的制造业都在不断实现自动化与智能化，对产品的质量要求也越来越严格，检测水平也在不断提高，这都要求测控技术与仪器的从业人员具有高素质，有相应的专业知识及素质能力。

2. 测控技术及仪器进行本科人才培养也是实现人才发展的重要体现。二十一世纪的经济社会发展对人才的要求是复合型人才，所谓复合型人才是指不仅对自身所从事的行业具有较高专业水准，同时也具有较高的行业素质，对与从事的行业相关的专业知识也有大体的了解，对行业的发展有较大贡献的相关人员。这就要求我们在对人才进行培养时，要培养出素质较高的人员。

3.测控技术及仪器进行本科人才培养也是测控领域不断改革发展的需要。传统的测控技术已不再适合当前经济以及技术的发展，主要是指学科专业的设置体系与当前经济的发展不适应，传统测控技术的教学过程太单一，已不适合当前对复合型人才的需要，再是传统的测控技术课程的内容起点低，对测控技术的知识讲解有很多重复的，课程以及课时的安排已经不适合当前测控技术的教学模式和方法。因此要对测控技术及仪器进行人才培养方面的创新。

二、测控技术及仪器专业培养人才的目标

要使测控技术及仪器专业培养出合格的人才，首先要明确此专业对人才进行培养的目标，通过对目标的了解得出人才培养的体系。

1.测控技术及仪器专业培养人才最首要的目标是满足社会经济发展的需要。按照新的教学课程培养出的相关人才，必须要满足社会及测控领域行业对从事测控技术及仪器行业的要求，培养出的学生要有较强的专业知识，较高的素质能力，对本专业所从事的行业有很好的兴趣，能为本行业的发展贡献自己的力量。

2．测控技术及仪器专业培养出的人才必须要能体现出本行业的专业特征，这就要求学校在进行课程设置时既要考虑到学生自身发展的需要，同时也要考虑到行业的需要。测控技术及仪器的操作是一项专业性很强的活动，在进行相关仪器的操作时，需要从事人员有很强的理论知识及相关的设备操作能力。

三、测控技术及仪器本科专业进行人才培养的体系探究

人才的培养需要人才培养的体系来支撑，测控技术及仪器进行本科人才培养时，应从以下几方面来进行：

1.测控技术及仪器专业本科人才的培养需要通过学校来实现，因此学校在进行学生的选择以及课程的设置上要结合本学校的实际情况。在进行学生的选择时，不能仅仅是靠成绩的高低来进行，还应看此学生是否具有学习测控仪器及技术的兴趣，可以通过对学生的面试来实现，在面试的过程中队学生提出相关的问题，即使学生回答不出答案，但可以通过对学生的面试来了解此学生是否真的对测控技术及仪器专业有兴趣。学校在进行课程的设置上也要注意，要在结合学校的教学特点上，根据学生学习课程的多少来进行课程的设置。有部分学校在很长时间前就设立了测控技术及仪器使用这个专业，因此学校在进行课程改革时要注意借鉴以前的教学经验，如以前就设立光、机、电、算相结合的专业，就要在借鉴这个专业课程的设置，来进行测控技术及仪器专业课程的设置，同时还要注意学生的特点，根据学生接受的知识内容来进行课程的设置。

2.测控技术及仪器本科人才的培养还需要不断进行课程体系的优化。本科教育一般为四年，在四年的时间里要实现全面的掌握光、电、机多方面的而且理论知识复杂的专业内容，还要学习对仪器进行测控的相关方面的知识，难度比较大，因此要求学校及学生要不断进行课程体系的优化。在课程设置时，要选择有代表性的教学内容，不断对新的技术及最新成果进行展示，使学生能够接触到最新的理论知识，可以在课程体系上侧重学习机、电、光的主干知识，削减相关的理论知识，增加对光电检测技术、传感器技术、计算机测控技术等技术的教学内容。因测控技术涉及到多个方面的理论知识，各方面理论知识又能单独成一个专业，因此要注意将相关主要的理论知识贯穿在整个教学体系中。像在进行机器知识的基础了解时，将机制基础及工程力学等形成单独的知识线路，在学习电学时，将电工基础、电子技术及数字电路等单独成一条知识线，而这两门学科又可以进行交叉，形成控制工程基础、传感器技术等相关的技术内容。

3.课程的设置要体现出灵活多样的选择，可以在修完必修课的基础上加大对选修课的选择范围，让学生有选择的进行专业知识的了解。同时加强实践性教学，在学习完枯燥的理论知识时，可以将学生带到相关的企业进行实践性了解及操作，在操作的过程中加深对所学知识的了解。

结束语

测控技术与仪器专业因其专业性强，有着很强的市场潜力，而相应的人才培养需要通过教学的改革，通过学校的管理教学来实现，因此要实现企业与学校相结合进行人才培养的模式，不断提高测控领域的从业人员的素质。

参考文献

测控技术论文篇（8）

作者简介：陆必应（1976-），男，安徽舒城人，国防科学技术大学电子科学与工程学院，副教授；王建（1981-），男，湖北宜城人，国防科学技术大学电子科学与工程学院，讲师。（湖南 长沙 410073）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）25-0141-02

“航天测控”是国防科学技术大学电子工程专业本科生的一门专业必修课程，同时也是通信工程和信息工程专业本科生的选修课程。课程重点讲述基于无线电的航天测控系统的概念、体制、组成和工作原理，引导学生了解现代航天测控技术的发展动态和方向。[1，2]作为一门专业课，一方面要传授学生航天测控系统的专业知识，另一方面要培养学生对复杂电子系统的分析能力并掌握设计方法，加强学生的工程素养。航天技术的发展及其在军事和国民经济中日益广泛的应用，特别是我国载人航天技术的跨越式发展，激发了学生学习本课程的热情，同时对课程的教学也提出了越来越高的要求。[3]本文先分析“航天测控”课程特点和教学中存在的问题，随后介绍以教学内容、教学方法、教学实践环节相配套的教学改革探索和实践，以实现专业知识学习和工程能力培养兼顾的教学目标。

一、课程特点与教学现状

“航天测控”课程教学具有如下特点：一是基本概念多，涉及领域广 。包括天文学基础、航天器轨道运行基本原理、无线电测距定位原理、高速无线数据传输原理等。二是基本原理复杂，涉及的理论基础宽，包括随机信号分析、信号与系统、雷达原理、通信原理等。三是系统复杂，安排实践环节困难。航天测控系统是复杂的电子系统，而先修课程偏重基础知识的学习，对电子系统的介绍偏少，学生很难通过一两个简单的实验课达到理解和掌握复杂航天系统的目标。以上特点决定采用传统的方法进行教学时，教师讲授难度大，学生学习理解困难，学习效果差。

该课程教学现状与存在的主要问题有：

1.教学内容多，课时少

本课程内容包括航天测控的基本原理、统一载波测控系统、跟踪与数据中继卫星系统、全球定位系统及其在航天测控中的应用四大部分，仅统一载波测控系统就包括跟踪测轨分系统、遥测分系统、遥控分系统。上述每一门技术都具有相对的独立性，涉及的理论、方法和系统都有其独特的内容。国防科学技术大学（以下简称“我校”）电子科学与工程学院早期设有航天测控专业，上述内容安排80～120课时讲授，现行的教学大纲仅安排了40课时，教学内容却没有减少，要完成教学任务，学生学习上存在较大困难。

2.教材相对陈旧，新技术介绍少

本课程的教材编写于1998年，内容上继承了航天测控专业所用内部教材的精华，重点内容为统一载波测控系统的原理、系统分析和系统设计。其优点是基本概念清楚，理论推导详实，系统分析深入，但也存在如下几个问题：一是内容过多，部分内容分析得过于深入，基础稍差的学生掌握起来有困难；二是近年来航天测控技术进步迅速，不断涌现出新概念、新方法和新技术，航天测控体制也从传统的统一载波测控体制加速向以跟踪与数据中继卫星系统为代表的天基测控体制发展，而教材没有充分反映航天测控技术的新发展。

3.教学手段单调，实践环节不足

原先的课程教学以教师板书讲授为主，配合以少量的幻灯片和课后习题作为辅助手段；学生的学习停留在阅读教材和参考书目、做课后习题上，缺少必要的实践环节。这种以讲授为主的教学模式无法充分调动学生的学习兴趣和积极性，缺少必要的实践环节，学生对理论和技术的理解无法深化，学生的主观能动性没有充分发挥，分析问题、解决问题的能力和工程素养得不到提高。

二、教学改革探索与实践

1.突出教学重点，合理选择教学内容

综合考虑航天测控技术的发展现状，并结合电子工程专业本科生的预修课程以及学时数，对教学内容进行了重新安排，修订了教材。将教学内容根据测控体制划分为统一载波测控系统、跟踪与数据中继卫星系统、全球定位系统的原理及其在航天测控中的应用三个部分。对统一载波测控系统部分内容进行了三个方面的删减：一是与先修课程内容有重复或雷同的，如跟踪测轨技术中的角度测量技术，在先修课程“雷达原理”中已有讲述，直接删除；二是要求具备比较专业的预修知识而学生又不具备的，如遥控编码体制，对电子工程专业的本科生来说由于不具备相应的预修课程，理解存在较大的困难，进行了删减，并提供相关的参考书籍供有兴趣的学生参考；三是难度太大的内容，如测控信道的设计，这部分内容要求学生在理解信号调制理论的基础上，结合特定工程实际设计出最佳波形，对大部分学生来说要求过高，也进行了删减。根据航天测控技术的发展趋势，对跟踪与数据中继卫星系统的组成、工作原理以及采用的新技术等部分内容进行了扩充。调整后的教学内容，既重视基本原理的教学，也重视测控系统的分析，还涉及测控新技术的介绍。

2.采用多种模式教学方法，提高教学效率

对课程的总体教学目标和教学所包含的知识点进行了分析，并对教学方法和教学过程进行精心设计。针对不同的教学内容，采取多种形式的教学方法，包括课堂理论教学、比较教学、案例教学、讨论教学等，并有机地结合起来。

基本原理如测控信号基本理论、测距原理、GPS工作原理等内容采用课堂理论教学，开发了多媒体教学课件，除传统的公式推导和文字描述外，配以适当的图片、动画，直观地说明理论分析结果，使学生对一些重要的结论留下深刻的印象，强化教学效果。

航天测控系统的教学若采用简单的讲授教学，由于学生工程实践经验少，往往不能深刻领会系统的内涵，抓不住重点，因此采用案例教学法与比较教学法相结合的教学方法。选择航天测控系统中较为简单但具有代表性的“单通道锁相接收机”作为教学案例，先对系统作简单介绍，使得大家对航天测控系统有一个感性认识，然后提出问题，供同学们分组分析、讨论。如跟踪测轨系统锁相接收机与一般雷达系统接收机进行比较，通过比较启发学生思考二者结构上的根本区别是什么，工作原理有什么不同，航天测控系统采用这种特殊类型接收机的原因是什么。通过比较学生较易理解航天测控跟踪测轨系统与一般雷达系统的异同，达到触类旁通的效果。通过开设讨论环节，营造生动、活跃的课堂气氛，培养学生思考问题、解决问题的能力，变被动接受为主动思考。最后以科研成果进课堂的形式对案例进行总结，同时引导学生了解航天测控系统设计基本方法。将教学团队在航天测控接收机领域所作的科研成果——某改进型航天测控接收机实物搬进课堂，分析传统接收机存在的缺陷，改进型接收机性能有哪些改善，从哪几个方面着手进行改善，如何进行改进等。通过这一具体案例，充分激发了学生的积极性，对航天测控系统设计方法这一难点也有了初步的认识。

在教学手段上，除采用计算机辅助教学外，还充分利用校园网资源，开展网络教学。编制适合网络教学的课件，提倡学生网上提问，进行网上答疑，对课外拓展性的内容提供更多的学习资料和参考文献。此外，利用网络教学可部分缓解教学内容多而课时少的矛盾。

3.重视实践环节，提高学生工程素养

“航天测控”是一门理论较深、实践性强的课程，提高学生的工程素质也是本专业课的一个重要学习目标。航天无线电测控系统是一个复杂庞大的系统，没有条件开展针对整个系统的实践性教学，但在基本原理和分系统教学过程中增加了实践性环节，如简单的实验设计、开放式研究性习题设计等。另外，对深空测控、小卫星测控、星座测控等测控领域的新课题、新技术、新发展，根据情况开设一两个专题讲座，使学生了解航天测控技术的最新发展，提升学生应用能力。

4.加强教学团队建设

作为一门专业课，虽然面向的专业范围窄，学生层次相对统一，只要一两名老师就可完成课程的教学任务，但不能因此就忽视教学团队的建设。作为教学活动中的关键要素之一和教学活动的具体实施者，教师本身的专业理论知识、实践能力、教学能力、科研能力对课程的教学效果有决定性的影响。因此，我校建立了一个由教授、副教授、讲师等不同层次教师组成的教学团队。团队中所有成员都从事航天测控领域的科研工作，由同时具有丰富科研经验和教学经验的副教授担任主讲老师，由教授开展航天测控领域新技术、新发展专题讲座，其他成员的科研成果为教学案例提供支撑。同时通过“跟、帮、带”，促进年青教师的成长，保证教学团队教学水平的稳步提高。

三、结束语

随着航天技术在国防、国民经济中日益广泛的应用，航天测控技术也获得了快速发展和广泛重视，对“航天测控”课程教学提出了越来越高的要求。本文对“航天测控”课程存在的问题进行了分析并提出了切实可行的改进措施，通过教学内容、教学方法、教学过程和师资队伍建设的改革，精简了教学内容，采用了以比较教学法和案例教学法为主导的多样化教学方法，充分调动了学生的学习积极性和主动性，培养了学生自主学习能力、分析解决问题能力，达到了专业知识学习和专业技能培养并举的目标。

参考文献：

测控技术论文篇（9）

LI Xiaoru， LIU Jianguo

（School of Mechanical Engineering， University of Shanghai for Science and Technology， Shanghai 200093）

Abstract Single curriculum for the relevant status quo， plug-in， verify and control experiment Experiment-based monitoring and control and other experimental teaching Currently， in order to improve student interest in learning， in close connection with practical application， better achieve the objectives of experimental teaching in the experimental teaching process， according to the characteristics of the students the basics， arrange appropriate experiments， individualized. Around the "multidisciplinary， in close connection with the practical application" principle， this paper presents the experimental and control based on LabVIEW virtual instrument teaching methods， the sensor technology and motion control combined on a single platform.

Key words sensor; virtual instruments; teaching methods; multidisciplinary

0 前言

测试测量与控制技术，简称测控，简短的两个字包含了从信号的获取、放大、传输、处理、应用和控制的全过程。测控技术涉及多个学科领域，如计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感器技术、信号分析与处理、工程测试技术等。测控技术系列课程教学改革的重要目标之一就是将传统的“老师为主体的验证性实验教学模式”改为“学生为主体的结合实际应用的设计、分析实验模式”，重点培养提出问题、研究问题、解决问题的能力，提高学生的学习兴趣和创新能力，培养适应社会需求的人才。整个实验包括从基础的计算机系统、传感器信号获取、信号分析和处理，到反馈控制的一体化整体解决方案。虚拟仪器（virtual instrumention）是一种图形化编程语言，被视为一个标准的数据采集和仪器控制软件，以通用的计算机硬件及操作系统为依托，在测量和自动化领域得到广泛应用，而且对传统的实验教学方法产生了很大影响，虚拟仪器的应用越来越广泛，将虚拟仪器技术应用于教育教学是虚拟仪器应用的不断拓展和教育教学发展的必然要求，本文以虚拟仪器为开发环境，构建了基于运动控制的传感器实验教学平台。

1 基于LabVIEW的测控实验建设思路

由于微电子、计算机、软件和网络技术的发展，使新的测试理论、测试方法以及仪器结构不断发展成熟，基于LabVIEW虚拟仪器的测控技术创新实验教学逐步形成新的发展趋势，以计算机为核心，由强大的测试应用软件支持，具有模块化、互换性、资源复用性，同时可方便、经济地组建自动测试系统，测控技术实验具有以下特点：

（1）个性化的功能仪器：本实验系统采用虚拟仪器将各种不同的仪器硬件连接到计算机上，运用计算机高速的软硬件资源，将计算机硬件和测量仪器等硬件资源与计算机软件资源有机结合起来完成特定的功能，利用该技术，可替代传统测量仪器，如频谱仪、示波器等。

（2）多学科技术交叉融合：测控技术是多学科技术交叉融合的典型技术，信息论、控制论、系统论是测控专业的理论基础，信息技术、测控技术、系统网络技术是测控专业的基本技术，多学科交叉与多系统集成是测控专业的显著特点。

（3）紧密联系实际，提高学生兴趣，随着生产技术的发展需要，测控技术从最初的控制单个设备到控制整个过程及系统，特别是在当今现代科技领域的尖端技术中，测控技术起着至关重要的作用。

（4）内容上由简到难、循序渐进：按照“基础原理验证性实验、设计性实验、综合性实验、创新性实验”的思路来逐步提高学生学习动手能力，让学生从原理到实际应用来逐步学习和认识，最后有机会进行创造性的综合实验。

（5）便于扩展：虚拟仪器的软硬件系统可以方便进行重新组合和设计，灵活运用。就能以最少的硬件投资和极少的、甚至无需软件升级即可改进整个系统。在利用最新技术的时候，把它们集成到现有的测量设备中，最终以极少的成本改进现有的实验设施。

3 虚拟测控实验系统整体内容

整个实验系统包括虚拟仪器软件和测控系统硬件。虚拟仪器采用LabVIEW图形化开发环境，具有界面友好、易于掌握、编程灵活、设计效率高等优点，硬件平台包括数据采集卡、各类实验用传感器、信号调理电路及各种相关实验器材。传感器的输出信号由数据采集卡采集，经由信号调理电路对信号进行放大和滤波，使其与数据采集卡中的A/D转换器相匹配并提供足够的驱动。另外，还包含驱动控制模块、电机，工业对象等，根据不同的实验内容，采用不同的工业模组，仿真工业测试环境，培养学生掌握测试测量和电机控制的实验技能，让学生在自由创新的空间形成正确的、科学的思想，测控系统总体框图如图1所示。

图1中的测控对象可以是运动机械对象，如伺服电机、步进电机等，可以是运动对象的位移、速度、加速度等参量，也可以是过程参数，传感器是检测装置，能感受被测量的信息，是自动检测和控制的首要环节，将待测参数值按一定规律变换成为电信号或其他信号输出;调理电路就是信息处理电路，将待测信号转化为标准电信号，以便数据采集卡或控制器接收，这部分既可作为传感器原理的一部分，也可作为信号处理的一部分;分析主要指采用LabVIEW提供的丰富的函数库，将数据采集到的标准数字信号，对其进行分析、处理;显示采用虚拟仪器图形化的软件面板替代常规的传统仪器面板，同样具有实际仪器相似的旋钮、开关、指示灯及其他控制部件。

4 实验模块设计

4.1 运动控制实验模块设计

本实验采用TS-ICD-5A智能控制器，被控对象为1000线的伺服电机。开始实验之前，学生必须仔细阅读智能控制与驱动模块软硬件说明书，掌握电机控制线和电源线与控制器的连接方式，模拟量、数字量怎么接入控制器，驱动器的设置、运动编程、实际物理单位和以编码器表示的内部编程的计算机单位的转换、存储器映射等相关知识点，工程文件配置包含电机参数、编码器线数、控制模式以及相应控制参数信息，然后使用LabVIEW调用智能控制与数字伺服驱动模块动态链接库，可以检测各类电机参数，发送电机运动控制指令，读取编码器、I/O通道、AD通道的反馈，轻松实现电机的开环、半闭环、全闭环控制以及相关信号检测，编制LabVIEW程序，图2所示的运动控制虚拟面板为简单的电机控制实验前面板。

4.2 传感器实验模块设计

以测控电路原理实验和虚拟仪器仿真实验为主，结合理论知识，让学生自己动手搭建相对应的仪器与电路，使其扎实地掌握测控系统中涉及的基础知识点，以模块化工业对象为载体，设计了光电开关传感器、电涡流传感器、振动加速度传感器、振动速度传感器、磁电传感器等各种工业标准传感器实验。图3显示了本实验模块提供的一种磁电转速传感器测量原理。传感器实验模块以验证性实验为主，将工程测试与传感器、信号与系统、虚拟仪器等课程的教学与实验紧密结合，理论联系实际。

4.3 综合实验模块设计

测控技术论文篇（10）

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）49-0140-02

一、针对测控专业知识面宽泛，课程重点不突出、培养方向不具体的问题，调整和优化人才培养方案，进行课程模块化和教学内容模块化

传统的测控技术与仪器专业，知识面宽，涉及到光、机、电、计算机等各个方面，知识体系比较杂，重点不突出，学生在学习过程中感到无所适从，为此我们优化整合了教学资源，既符合学科发展要求，又依托学校的办学条件，以仪器科学与技术的两个二级学科“精密仪器及机械”、“测试计量技术及仪器”为主线，进行课程群建设，确立专业发展的两个方向。通过与国内知名大学清华大学、天津大学、燕山大学等交流，与中环仪表集团、天津汽车模具集团等国内大企业的沟通，以及毕业生校友的反馈，了解社会对测控人才的需求要求，对学生创新能力的要求情况，以“巩固基础、强化实践、突出创新、与时俱进”为指导思想，构建测控专业人才培养方案，明确本专业的课程体系，突出夯实学科基础课，强化整合专业课，取消、调整和合并一些与本专业培养目标相关性不强的课程，增加实践环节，增开特色课与创新性课程作为专业选修课，注重培养学生的学习能力、实践能力和创新能力。新的培养计划体现了三个特点。

1.突出特色，借助我校机械工程学科博士点、博士后流动站，国家优势特色本科专业的优势，加强了精密仪器与机械课程群建设。

2.整合了测试计量技术及仪器课程群，高度集成了电子技术、计算机技术及信息处理技术，体现了仪器科学的学科特点。

3.增加了创新性，新增“测控系统创新设计”、“前沿技术讲座”等一些具有前瞻性的课程，引导同学把握专业前沿，培育创新意识和技能。进行课程模块化和教学内容模块化建设，做到因需施教，因材施教。课程模块化是指根据课程之间的承接关系，进行课程模块化设置，有意向在“精密仪器及机械”领域发展的同学，可以有重点地选择该课程群的主要模块，并加大其内容的广度和深度；而意欲在“测试计量技术与仪器”方向发展的同学，也可以针对性地重点学习该方向的内容。教学内容模块化是指在课程内部模块化，将教学内容分为基本要求、中等要求和较高要求，在完成教学大纲要求的前提下，引导学生根据自身条件及科研需要有针对性地选择要学习的内容，做到因需施教，因材施教，全面完善测控专业创新型人才理论课程体系。持续改进理论课教学，根据社会需求和同学们对测控前沿知识的渴望，在完成教学大纲要求的前提下，持续丰富改进理论教学内容，开设“测控专业前沿讲座”、“测控专业创新设计”等一系列具有前沿与创新性质的选修课，建设高水平教材“测控技术与仪器专业创新设计实用教程”，从大一同学入学开始就有针对性地灌输专业意识，明确发展方向，引导学生专业发展。

二、针对本科生培养中“重理论、轻实践，理论与实践严重脱节”的问题，采用“浸润式实践”方式

首先多渠道筹集资金，改善实验室的硬件。通过学校、学院和积极利用中央财政支持地方高校发展资金，购置了教学一线必需的仪器设备60多套，构建了传感技术实验平台、测控系统综合实验平台、电机控制实验平台、单片机应用实验平台、虚拟仪器实验平台、光电综合实验平台等，极大地改善了实验教学条件。整合与拓展课内外实验，建立完善的实践教学体系。在课内实验中，减小验证性实验、增加综合性、设计性实验；课程设计可以在一定范围内自主选题，提高学生进行设计的积极性和主动性。将课内实验、课程设计、生产实习、毕业实习、教师科研招募计划、创新计划、数字化资源建设、学生科技竞赛、启智科技夏令营活动、毕业设计等实践环节进行无缝连接，其中本科生毕业设计80%以上来自于教师科研。那些有浓厚科研兴趣的学生可以以“项目驱动”为主线，以“能力培养”为目标，围绕一个主题，连续深入地研究下去。建立开放实验室，通过课外讲座的形式，系统地对学生进行综合素质教育、专业意识教育和创新思维教育；在共性培养的基础上，构建灵活多样的实践方式，培养具有个性的优秀的创新型人才；建立开放实验室的长效机制，吸收本科生参加教师科研活动；完成大学生创新计划；吸收学生参加“数字化资源”建设；组织学生参加科技竞赛，开展启智科技夏令营活动等。通过形式多样、内容丰富的实践教学模式，构建开放型、设计型、创新型实验和课程设计题目库，引导学生独立自主地在开放实验室完成实践环节，通过科技竞赛和师生合作科研项目，加强理论知识与实践应用相结合。学生从入学以来就一直沉浸在“浸润式实践”的环境中，在耳濡目染中循序渐进，不断提升实践能力和科研意识。

三、针对本科生培养中“重学历、轻能力”的问题，构建测控专业创新型人才能力训练体系

以基础理论教学、实践教学环节、学术讲座为支撑，构建测控专业创新型人才能力训练体系，包括科学研究方法的训练、创新思维和创新方法的训练、大学生创新实验计划和创业训练等三个层次、四个方面内容的能力训练，最终落实到应用能力，特别是创新能力的培养。

四、保障机制

以科学严格的管理机制和激励机制做保障，保证理论教学与实践教学的手段和方法严格执行、落到实处，形成稳定的人才培养模式，在创新型应用型人才培养中发挥重要作用。在培养计划中，根据社会需求和人才培养的需要，对课程体系每年进行一次小调整，四年进行一次大调整；对理论课的教学大纲及讲义进行定期内部交流；每年与其他高校进行教学工作交流；保证每周一次进行教研活动；鼓励教师进行教学改革、发表教改论文；建立严格的实验室管理与长期开放的机制，制定实践教学管理文件20个，保证实践教学有序有效开展；对学生参加科技竞赛提供一定的经费支持，对教师指导学生竞赛给予奖励等在制度上给予保证。

参考文献：

[1]刘文文，吴晔，洪占勇，等.测控专业控制类课程群建设与实践[J].电气电子教学学报，2001，33（1）：13-16.

[2]林玉池，毕玉玲，马凤鸣，等.测控技术与仪器实践能力训练教程[M].北京：机械工业出版社，2009.