1、测控仪器设计1 测控仪器设计概论1.1 概述n 1.1.1仪器仪表是信息的源头n 仪器的概念：n 仪器的功能：n 研究内容：n 1 仪器及检测技术已成为促进当代生产的主流环节，仪器整体发展水平是国家综合国力的重要标志之一。2 先进的科学仪器设备是知识创新和技术创新的前提n 当科研工作可以用现成的商品仪器来完成，这时对仪器的配置，可以认为是科研上技术条件的后勤工作；n 当需靠仪器装备的创新开发来解决科研和生产中的关键问题时。则 探索研究实验方法和仪器设备的研制 ，就应该是科研工作的重要组成部分。也是当前所提倡的知识创新技术创新研究研究的主体内容之一和创新成就的重要体现形式。n 科学技术欲转化为主
2、产力，首先要靠科学仪器仪表去认识世界。3仪器是信息的源头技术n 仪器是国家高科技发展水平的标志 。n 仪器是一种获取信息的工具，起着不可缺少的信息源的作用。 仪器是信息时代的信息获取 处理 利用的源头技术 。新技术革命的关键技术是信息技术。信息技术由测试技术、计算机技术、通信技术 3部分组成。测试技术则是关键和基础。n 仪器不是单纯的测控仪器，也不是单纯的精密机械加光学，而是机、电、光、计算机、材料科学、物理、化学、生物学等 先进技术的高度综合的高技术。1.1.2 我国现代测控仪器发展的状况n 我国仪器仪表产品与国外的主要差距 :n 1、品种系列不全，成套水平低。n 2、技术性能低、质量差：在
3、精度上较国际水平约低 12个等级。n 3、标准化程度低。绝大多数产品没有可靠性指标，既影响制造厂的生产效率，也给用户及维修带来很大的不便。n 4、新技术采用缓慢，产品更新换代周期长。n 5、产品结构落后、功能少、智能化程度低。n 目前与世界先进水平的差距还在不断扩大， 大量高档仪器和重大设备，主要依赖进口 。1.1.3 仪器发展的趋势n 1、发展科学仪器已经成为国家的一项战略措施。n 2、当今科学仪器技术最引入注目的发展是在生物、医学、材料、航天、环保、国防等直接关系到人类生存和发展的诸多领域中。n 发展趋势 ：高分辨率、高选择性、高灵敏度的活体动态研究技术、原位技术、非接触（无损 ） 检测技
4、术等。n 追求目标 ：超快时间和超高空间分辨技术 。n 3、仪器的研制和生产趋向智能化、微型化、集成化、芯片化和系统工程化。n （ 1）高精度、高可靠性n （ 2）高效率 产品生产的快节奏，必然要求测控仪器具有高效率n （ 3）高智能化n （ 4）多维化、多功能化。n 多维的测量空间要求我们研究多维的测量仪器n 在许多场合还需要多参数同时测量n （ 5）研究 新原理 的新型仪器n 4、测试仪器网络化。 这是今后测试技术发展的必然道路。1.1.4 本课程的目的和要求n 1、通过 “测控仪器设计 ”课程的学习。掌握机、光、电、算技术结合的仪器 总体设计有关基础理论知识 ；n 2、初步掌握仪器总体设计和系统 设计的方法 ；n 3、初步具有正确 估算和分析仪器精度的能力 。1.2 现代测控仪器的分类和基本组成n 1、仪器分类 ：n A. 从计量测试角度可将仪器分为 计量测试仪器 、 计算仪器 和 控制仪器 ，把 计量测试仪器与控制仪器及装置 统称为 测控仪器 。n （ 1）计量仪器：它是用仪器将被测量取出并与计量标准进行比较，准确地表示被测量的真实数值。分为：长度计量仪器时间频率计量仪器力学（机械量）计量仪器热工计量仪器电磁计量仪器光学声学计量仪器电离辐射计量仪器标准物质计量仪器计量仪器
