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篇1

關(guān)鍵詞：相控陣天線；波束指向角；十二參數(shù)；總體最小二乘

中圖分類號(hào)：TN957.2

相控陣天線[1]可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制的多個(gè)波束，通過(guò)調(diào)整波束間通信容量，根據(jù)需要改變波束形狀抑制干擾，具有廣闊的應(yīng)用前景。為了驗(yàn)證相控陣天線波束指向的正確性，天線系統(tǒng)需要根據(jù)目標(biāo)在天線坐標(biāo)系中的方位角、俯仰角及陣元特性調(diào)整加權(quán)系數(shù)形成波束完成對(duì)目標(biāo)的跟蹤，即開(kāi)環(huán)跟蹤[2]。目前的測(cè)量工具不可能準(zhǔn)確獲得目標(biāo)在天線坐標(biāo)系下的精確位置，而根據(jù)相對(duì)高度差及距離利用幾何算法求出角度會(huì)產(chǎn)生較大誤差。一般測(cè)量過(guò)程中會(huì)存在多個(gè)坐標(biāo)系，需要將測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到同一坐標(biāo)系進(jìn)行分析，因此精確求取坐標(biāo)系間轉(zhuǎn)換參數(shù)十分重要。公共點(diǎn)轉(zhuǎn)化法[3]是求解這些參數(shù)的常用方法。對(duì)于相控陣天線來(lái)說(shuō)，公共點(diǎn)即天線陣子分布在整個(gè)天線主面上且制造精度較高，有較好的代表性。本文主要研究基于十二參數(shù)模型的兩種直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，考慮測(cè)量帶來(lái)的誤差，采用總體最小二乘法求解來(lái)防止測(cè)量值帶來(lái)的誤差擾動(dòng)。

1 基于總體最小二乘的波束指向角算法

1.1 參數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型

這里涉及到兩個(gè)空間直角坐標(biāo)系，即地面坐標(biāo)系和相控陣天線坐標(biāo)系，包括兩個(gè)坐標(biāo)系之間的平移值Δx0，Δy0和Δz0，坐標(biāo)軸間的三個(gè)旋轉(zhuǎn)角度ωx、ωy和ωz2 試驗(yàn)驗(yàn)證

為了驗(yàn)證本文坐標(biāo)轉(zhuǎn)換算法的正確性，利用專業(yè)測(cè)量工具分別測(cè)得10個(gè)天線陣子在地面坐標(biāo)系和天線坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，利用其中5組坐標(biāo)作為公共點(diǎn)參與參數(shù)求解，根據(jù)本文的轉(zhuǎn)化模型求出十二個(gè)未知參數(shù)。再根據(jù)所求的參數(shù)和公式（1）求出剩下5個(gè)天線陣子在天線坐標(biāo)系的坐標(biāo)作為計(jì)算值。再將計(jì)算值和測(cè)量值進(jìn)行比對(duì)，如圖2所示可知本文坐標(biāo)轉(zhuǎn)換算法的三個(gè)坐標(biāo)誤差大概為±2cm左右，完全滿足轉(zhuǎn)換精度要求。

圖2 測(cè)量值和計(jì)算值的比較

同時(shí)為驗(yàn)證相控陣天線波束指向的正確性和可靠性，利用計(jì)算出的天線坐標(biāo)系值代入（7）式和（8）式，計(jì)算出的波束指向角進(jìn)行外場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證，波束均能準(zhǔn)確地指向目標(biāo)。

3 結(jié)論

本文研究了相控陣天線測(cè)試時(shí)的波束指向角計(jì)算方法，將總體最小二乘法引入求解十二參數(shù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型，能夠準(zhǔn)確地求出天線的波束指向角，避免了因?yàn)闇y(cè)量擾動(dòng)帶來(lái)的誤差，能夠很好地解決相控陣天線的測(cè)試問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

【關(guān)鍵詞】：測(cè)控技術(shù)與儀器；發(fā)展方向；應(yīng)用

1、測(cè)控技術(shù)與儀器的相關(guān)概述

測(cè)控技術(shù)主要是對(duì)信息的獲取和處理進(jìn)行研究，從而獲得相關(guān)要素并對(duì)其控制的一種先進(jìn)技術(shù)，它是結(jié)合電子、緊密機(jī)械、計(jì)算機(jī)、光學(xué)、自動(dòng)控制技術(shù)以及電力等多門(mén)技術(shù)而形成的一種高新技術(shù)，而測(cè)控儀器是測(cè)控技術(shù)的輔助工具，對(duì)于測(cè)控技術(shù)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。測(cè)控技術(shù)和儀器主要具備四種功能，分別為采集、整理、處理和顯示控制等功能。采集主要是進(jìn)行信號(hào)的采集環(huán)節(jié)進(jìn)行，當(dāng)對(duì)采集對(duì)象進(jìn)行采集時(shí)會(huì)發(fā)出各種可以被識(shí)別的信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換變成電信號(hào)以后，就獲得了相關(guān)信息。一般而言，采集信息使用的儀器主要是傳感器，而采集對(duì)象發(fā)出的信號(hào)主要分為物流信號(hào)和化學(xué)信號(hào)這兩種類型。此外，采集信息還包括對(duì)采集圖像的信號(hào)，這部分主要使用攝像裝置儀器進(jìn)行；整理主要是在信號(hào)的整理階段發(fā)生，主要對(duì)采集的電信號(hào)進(jìn)行加工，通過(guò)平整、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換來(lái)形成容易處理的數(shù)字信號(hào)；處理是在信號(hào)的處理階段進(jìn)行，主要通過(guò)處理數(shù)組信號(hào)來(lái)使相關(guān)信息能夠清楚明了地顯示出來(lái)，或者是發(fā)出相關(guān)的控制信號(hào)。通過(guò)發(fā)出來(lái)的顯示信號(hào)我們可以判斷自動(dòng)化系統(tǒng)上是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，如果信號(hào)顯示正常那么^續(xù)進(jìn)行，如果不正常那么就要進(jìn)行計(jì)算和處理，然后將控制信號(hào)發(fā)給對(duì)象，對(duì)象進(jìn)行調(diào)整使系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)正常；顯示控制功能主要是將數(shù)字信號(hào)以我們?nèi)菀子^察和發(fā)現(xiàn)的形式進(jìn)行顯示，從而能夠準(zhǔn)確判斷，而控制就是將控制信號(hào)傳送到對(duì)象的過(guò)程。

2、測(cè)控技術(shù)與儀器的未來(lái)發(fā)展方向

2.1 介入安裝和制造的坐標(biāo)跟蹤測(cè)量系統(tǒng)

在今后的測(cè)控技術(shù)和儀器中可以介入安裝和制造坐標(biāo)跟蹤測(cè)量系統(tǒng)，同時(shí)綜合利用快速、多路干涉儀，二維精密跟蹤測(cè)角系統(tǒng)，通用信號(hào)處理系統(tǒng)等多種先進(jìn)技術(shù)，來(lái)不斷完善測(cè)控技術(shù)與儀器的坐標(biāo)跟蹤測(cè)量系統(tǒng)，這樣對(duì)于信號(hào)的準(zhǔn)確定位以及輸出都具有非常重要的作用。

2.2 計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量。

測(cè)控技術(shù)和儀器的信號(hào)處理系統(tǒng)在今后會(huì)朝著模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化的方向發(fā)展，我國(guó)以前的儀器只能夠顯示數(shù)字，沒(méi)有數(shù)據(jù)交換借口，這樣很難適應(yīng)高科技發(fā)展的需求，也很難與國(guó)際接軌，因此我國(guó)應(yīng)當(dāng)不斷找到新的突破口。隨著計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，在今后的測(cè)控技術(shù)技術(shù)與儀器中可以充分利用高科技來(lái)提高信號(hào)處理的速度，使工作效率不斷提高。此外，測(cè)控技術(shù)與儀器充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)以后也有利于測(cè)量的準(zhǔn)確性，同時(shí)對(duì)于信息的傳送以及信息的轉(zhuǎn)換和顯示都發(fā)揮著不容小覷的作用。

2.3 使用新器件和新材料

以前我國(guó)的科研評(píng)價(jià)體系過(guò)度重視整機(jī)和系統(tǒng)，而忽視材料和器件的選擇，因此今后應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變觀念，重視新器材和新材料的使用，應(yīng)當(dāng)會(huì)在器件和材料中有所突破，可能會(huì)使用新光源、新型高頻探測(cè)器。當(dāng)前探測(cè)器的響應(yīng)頻率為十的九次方，而光頻的相應(yīng)頻率達(dá)到十的十四次方，。此外，當(dāng)前的干涉儀的適應(yīng)探測(cè)器存在不足，應(yīng)當(dāng)不斷提高其性能，這對(duì)于通訊也將是一次很大的突破。

3、遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用

遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)是在虛擬儀器技術(shù)中充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)果，該技術(shù)能夠?yàn)檫h(yuǎn)程客戶提供更加準(zhǔn)確的圖像和相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)，臨場(chǎng)感會(huì)增強(qiáng)，這樣就能夠滿足客戶的要求；同時(shí)還能夠?qū)崟r(shí)對(duì)遠(yuǎn)程的檢測(cè)進(jìn)行控制，從而使測(cè)試和控制的應(yīng)用范圍得到拓展，這是未來(lái)測(cè)控技術(shù)的一大發(fā)展趨勢(shì)。此外，由于遠(yuǎn)程虛擬儀器的使用將系統(tǒng)的很多部分在空間上分離，例如可以單獨(dú)實(shí)現(xiàn)測(cè)量、分析、數(shù)據(jù)輸出和測(cè)控，這樣就能夠攜帶方便，避免攜帶大型笨重的測(cè)試儀器，從而使工作效率得到提高，也能夠解決很多難題，如地理位置的限制和條件的限制導(dǎo)致測(cè)試?yán)щy等，因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看具有良好的發(fā)展前景。

隨著網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，遠(yuǎn)程測(cè)控已經(jīng)逐步取代傳統(tǒng)的測(cè)控方式并成為一種新的趨勢(shì)，加上虛擬儀器的應(yīng)用，使遠(yuǎn)程虛擬儀器技術(shù)在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用，例如在工業(yè)、教育和醫(yī)療等行業(yè)應(yīng)用較廣，并取得一定的成效。具體來(lái)說(shuō)，利用遠(yuǎn)程虛擬儀器可以測(cè)試飛機(jī)飛行中產(chǎn)生的噪音情況，可以測(cè)試電力參數(shù)從而構(gòu)建測(cè)控系統(tǒng)，還能夠在汽車(chē)ABS傳感器中進(jìn)行功能測(cè)試，在網(wǎng)絡(luò)水質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)中能夠通過(guò)建立見(jiàn)車(chē)站和控制中心來(lái)發(fā)揮作用；在教育領(lǐng)域中，網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建和應(yīng)用會(huì)廣泛使用該技術(shù)，用軟件變成代替實(shí)際實(shí)驗(yàn)，這樣不僅解決高校實(shí)驗(yàn)資源短缺的現(xiàn)狀，還有利于高質(zhì)量的教學(xué)。由此可見(jiàn)，遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)具有良好的市場(chǎng)潛能。

參考文獻(xiàn)：

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篇3

關(guān)鍵詞:高壓氧艙計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 虛擬儀器 測(cè)控系統(tǒng) 軟面板

中圖分類號(hào):TP34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)05(b)-0029-031 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

計(jì)算機(jī)技術(shù)與測(cè)量控制儀器技術(shù)的結(jié)合出現(xiàn)了新的測(cè)控儀器——?虛擬儀器。采用虛擬儀器技術(shù)是第三代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展改變方向。運(yùn)用虛擬儀器技術(shù)能夠達(dá)到共享硬件和軟件資源,快速、方便地組建各種自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng),并可以方便地利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能,進(jìn)行信號(hào)分析、數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)及圖形化顯示等。以虛擬儀器為基礎(chǔ)的自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)根據(jù)不同的總線可構(gòu)成多種體系結(jié)構(gòu),其中基于PC總線的數(shù)據(jù)采集卡(PC－DAQ)為I/O接口設(shè)備組成的虛擬儀器自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)以其造價(jià)低、靈活性高、開(kāi)發(fā)時(shí)間短等特點(diǎn)而倍受廣大科研人員的青睞。本文以PC－DAQ虛擬儀器技術(shù)與自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)的綜合應(yīng)用開(kāi)發(fā)了高壓氧艙自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng),硬件采用PC總線標(biāo)準(zhǔn)工控機(jī)和PC－DAQ卡I/O接口設(shè)備,軟件采用NI公司的LabWindows/CVI文本式編程語(yǔ)言,該系統(tǒng)以高自動(dòng)性、高穩(wěn)定性和高可靠性證實(shí)了集成虛擬儀器技術(shù)的自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)是先進(jìn)的和優(yōu)秀的。

2 高壓氧艙虛擬儀器測(cè)控系統(tǒng)的集成

在集成高壓氧艙虛擬儀器自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)時(shí),首先要充分發(fā)揮PC機(jī)的能力,取代傳統(tǒng)電子設(shè)備的大部分功能,使之成為測(cè)量?jī)x器的一個(gè)不可分割的組成部分,與整個(gè)測(cè)控系統(tǒng)融為一體,使整個(gè)自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)簡(jiǎn)化到僅由微型計(jì)算機(jī)、通用硬件和應(yīng)用軟件三部分組成。其次要考慮到虛擬儀器技術(shù)與基于PC總線的微型計(jì)算機(jī)的有機(jī)結(jié)合,PC總線提供了具有觸發(fā)和同步能力的計(jì)算機(jī)高速總線,為實(shí)現(xiàn)虛擬儀器系統(tǒng)建構(gòu)了一個(gè)極好的平臺(tái),這在傳統(tǒng)的測(cè)控系統(tǒng)中是不可能的。圖1顯示了虛擬儀器的一般結(jié)構(gòu)組成,從圖1中可以看出,將具有一種或多種功能的通用模塊組合起來(lái),就可構(gòu)成一臺(tái)虛擬儀器,所以通用模塊的設(shè)計(jì)就成了重中之重。在PC－DAQ體系結(jié)構(gòu)的虛擬儀器測(cè)控系統(tǒng)中,PC－DAQ卡為I/O接口設(shè)備,微機(jī)通過(guò)PC－DAQ卡獲取處理數(shù)據(jù),而PC－DAQ卡的驅(qū)動(dòng)是虛擬儀器實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)物理信號(hào)進(jìn)行采集的基礎(chǔ),因此獲得和開(kāi)發(fā)相應(yīng)的軟件驅(qū)動(dòng)是虛擬儀器系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。另外軟件在虛擬儀器測(cè)控系統(tǒng)中的作用越來(lái)越大,軟件質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到測(cè)控系統(tǒng)是否正?？煽康毓ぷ鳌?yīng)用程序開(kāi)發(fā)環(huán)境(ADE)大致可分為文本式編程語(yǔ)言和圖形化編程語(yǔ)言兩大類。選擇哪一種開(kāi)發(fā)軟件,應(yīng)根據(jù)用戶自己需要確定。如果需要快速組建系統(tǒng)、測(cè)試速度要求又不很高的情況下,系統(tǒng)開(kāi)發(fā)軟件可選擇圖形化編程環(huán)境,如HP公司的HPVEE和NI公司的LabVIEW等。當(dāng)測(cè)試速度要求較高時(shí),可選擇傳統(tǒng)的程序語(yǔ)言編程環(huán)境,如Visual C++、Borland C++、Visual Basic和NI公司的Lab Wndows／CVI等。PC－DAQ虛擬儀器自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)的軟件主要包括三個(gè)部分:PC總線接口軟件、儀器驅(qū)動(dòng)軟件和應(yīng)用軟件(軟面板)。

高壓氧艙虛擬儀器測(cè)控系統(tǒng)由主控模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊和信號(hào)調(diào)理模塊等組成。系統(tǒng)采用了嵌入式All In One結(jié)構(gòu),利用了流行的PC總線技術(shù),將整個(gè)硬件系統(tǒng)連成一個(gè)整體。整個(gè)測(cè)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成如圖2所示。為保證自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)可靠、高效,選用成熟的AWS-825P工控機(jī):PⅢ1.7GHZ,PCI&ISA總線母板,17寸平板顯示器。選用基于PC總線的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與控制模塊(擴(kuò)展卡)包括:16輸入A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、PCI聲卡、模擬信號(hào)切換板、DI/O輸入輸出模塊、繼電器控制模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)接板,均安插在主控機(jī)箱內(nèi)。傳感器主要包括壓力傳感器、氧濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器?？刂崎y為電氣控制閥,主要是通過(guò)電壓完成壓力自動(dòng)控制、氧濃度自動(dòng)調(diào)節(jié)等功能。

3 高壓氧艙P(yáng)C－DAQ虛擬儀器測(cè)控系統(tǒng)的硬件設(shè)置

高壓氧艙P(yáng)C－DAQ虛擬儀器測(cè)控系統(tǒng)工作原理如圖3所示?，F(xiàn)場(chǎng)信號(hào)及傳感器產(chǎn)生的電信號(hào)通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路處理后,由數(shù)據(jù)采集卡將數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī),由計(jì)算機(jī)軟件構(gòu)成的各種虛擬測(cè)控儀器、分析儀器、顯示儀器等組成的測(cè)控系統(tǒng)對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行處理?？刂菩盘?hào)由信號(hào)采集卡送到信號(hào)調(diào)理電路,通過(guò)必要的放大激勵(lì)后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),從而構(gòu)成完整的測(cè)控硬件系統(tǒng)。

篇4

機(jī)械電子工程專業(yè)課程

本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)的課程內(nèi)容包含專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、專業(yè)選修課、專業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程等四方面的課程，具體內(nèi)容如下：

專業(yè)基礎(chǔ)課：機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、工程圖學(xué)、材料力學(xué)、理論力學(xué)、電子電工技術(shù)、工程材料、互換性與測(cè)量技術(shù)、機(jī)械工程控制基礎(chǔ)等課程。

專業(yè)課程：電力拖運(yùn)自動(dòng)控制系統(tǒng)、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、數(shù)字信號(hào)處理、測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)、液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)。

專業(yè)選修課程：人機(jī)工程學(xué)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)、精密機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、智能儀器、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)、光電檢測(cè)技術(shù)、DSP原理及應(yīng)用、精密測(cè)試技術(shù)、工程光學(xué)、微細(xì)制造技術(shù)、精密加工工藝等。

專業(yè)實(shí)踐課程：機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、金工實(shí)習(xí)、工程圖學(xué)課程設(shè)計(jì)、電工電子實(shí)習(xí)、計(jì)算機(jī)操作實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等課程。

機(jī)械電子工程專業(yè)就業(yè)方向

本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可從事機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)及元件的研究、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)，機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行管理與營(yíng)銷(xiāo)等工作。

從事行業(yè)：

畢業(yè)后主要在電子技術(shù)、新能源、機(jī)械等行業(yè)工作，大致如下：

1、電子技術(shù)/半導(dǎo)體/集成電路;

2、新能源;

3、機(jī)械/設(shè)備/重工;

4、儀器儀表/工業(yè)自動(dòng)化;

5、汽車(chē)及零配件;

6、計(jì)算機(jī)軟件;

7、專業(yè)服務(wù)(咨詢、人力資源、財(cái)會(huì));

8、互聯(lián)網(wǎng)/電子商務(wù)。

從事崗位：

畢業(yè)后主要從事機(jī)械工程師、銷(xiāo)售工程師、結(jié)構(gòu)工程師等工作，大致如下：

1、機(jī)械工程師;

2、銷(xiāo)售工程師;

3、結(jié)構(gòu)工程師;

4、設(shè)備工程師;

5、售后工程師;

6、電子工程師;

7、質(zhì)量工程師;

8、工藝工程師。

本專業(yè)以培養(yǎng)能適應(yīng)社會(huì)需求的計(jì)算機(jī)測(cè)控與儀器領(lǐng)域的高級(jí)工程技術(shù)人才為目標(biāo)。畢業(yè)生具備儀器設(shè)計(jì)制造以及測(cè)量與控制方面的基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用能力，能在測(cè)控技術(shù)、電子信息技術(shù)、自動(dòng)化儀表、智能設(shè)備、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等方面從事設(shè)計(jì)制造、科技開(kāi)發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理等方面的工作。亦可擔(dān)任高等院校、研究機(jī)構(gòu)的教學(xué)和研究工作。

培養(yǎng)要求

篇5

關(guān)鍵詞：卓越工程師；測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)；實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)；改革

Reform of practical training courses of the speciality of measurement and control technology and instrument oriented to training excellent engineers

Fang Zeping, Zhang Qian

Zhongyuan institute of technology, Zhengzhou, 450007, China

Abstract: Oriented to training excellent engineers, this article put forward and researched several reform schemes of practical training courses of the speciality of measurement and control technology and instrument. In this article, existing experimental equipment were carried on the reform on labVIEW, including the system of liquid level measurement and control and the temperature control system of electric heating furnace. The results show that the reform has certain important referrence value to training excellent engineers of measurement and control technology and instrument students.

Key words: excellent engineer; measurement and control technology and instrument; practical training course; reform

參照“卓越計(jì)劃”通用標(biāo)準(zhǔn)，“卓越計(jì)劃”在教學(xué)方法改革方面著力推行符合工程能力培養(yǎng)規(guī)律的學(xué)習(xí)方法。傳統(tǒng)的工科專業(yè)課程之間具有明顯的界限，課堂教學(xué)以講授為主，綜合性的案例與結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目的教學(xué)不多[1]。根據(jù)“卓越計(jì)劃”的目的要求，針對(duì)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)(簡(jiǎn)稱測(cè)控專業(yè))學(xué)生制定適合的培養(yǎng)目標(biāo)，切實(shí)加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的改革和建設(shè)，培養(yǎng)出具有很強(qiáng)工程崗位適應(yīng)能力的測(cè)控專業(yè)卓越工程師，是目前實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)需要加強(qiáng)研究的重點(diǎn)。為此，在分析現(xiàn)有測(cè)控專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，旨在培養(yǎng)適應(yīng)和掌握現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)的卓越工程師，結(jié)合現(xiàn)代的先進(jìn)測(cè)控理論和技術(shù)，對(duì)測(cè)控專業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)進(jìn)行改革與探索[2,3]。

1 實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)改革思路

目前，國(guó)內(nèi)很多高校的專業(yè)課實(shí)驗(yàn)多處于驗(yàn)證性、孤立性的實(shí)驗(yàn)階段，購(gòu)買(mǎi)的實(shí)驗(yàn)裝置功能單一且封閉。在學(xué)校里，學(xué)生也不能接觸實(shí)際工業(yè)過(guò)程。面對(duì)實(shí)際的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)情況和目前嚴(yán)峻的就業(yè)形勢(shì), 特別是要實(shí)現(xiàn)高端就業(yè)，教師必須自主研發(fā)模擬實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)，讓學(xué)生掌握測(cè)控系統(tǒng)的真諦。基于LabVIEW對(duì)現(xiàn)有測(cè)控類相關(guān)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容、方法進(jìn)行改革和開(kāi)發(fā)新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，有助于學(xué)生對(duì)現(xiàn)代先進(jìn)測(cè)控系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和掌握，使學(xué)生掌握本專業(yè)最新科技動(dòng)態(tài)，更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求，有助于測(cè)控專業(yè)的卓越工程師培養(yǎng)。購(gòu)買(mǎi)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備經(jīng)費(fèi)所限。在原有實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)的測(cè)控技術(shù)，將其改進(jìn)為適合培養(yǎng)要求的測(cè)控系統(tǒng)，是確實(shí)可行的改革思路。

目前，我校測(cè)控專業(yè)開(kāi)設(shè)虛擬儀器技術(shù)、過(guò)程控制與儀表和測(cè)控技術(shù)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)課程。過(guò)程控制與儀表課程的實(shí)驗(yàn)裝置是求是公司的PCT-I型過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置采用基于組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)的監(jiān)控軟件。測(cè)控技術(shù)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)裝置是杭州求是科技有限公司的ACCT-1型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置采用基于VBscript語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的監(jiān)控軟件。結(jié)合所開(kāi)設(shè)的虛擬儀器技術(shù)課程的理論知識(shí)，對(duì)上述兩類實(shí)驗(yàn)裝置的監(jiān)控軟件，開(kāi)發(fā)基于LabVIEW的監(jiān)控軟件，將虛擬儀器技術(shù)引入現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)裝置，原有的實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)為現(xiàn)代具有先進(jìn)技術(shù)的測(cè)控系統(tǒng)，一則解決實(shí)驗(yàn)裝置經(jīng)費(fèi)所限問(wèn)題；二則學(xué)以致用專業(yè)對(duì)口；三則不用出校園就可以讓學(xué)生接觸實(shí)際測(cè)控系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

2 基于LabVIEW的液位測(cè)控系統(tǒng)

PCT-I型過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置是基于工業(yè)過(guò)程物理模擬對(duì)象，它集自動(dòng)化儀表技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)為一體的多功能實(shí)驗(yàn)裝置。系統(tǒng)包括流量、溫度、液位、壓力等熱工參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)壓力單回路、液位單回路、液位串級(jí)等多種過(guò)程控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。以設(shè)計(jì)基于LabVIEW的液位測(cè)控系統(tǒng)為例[4]。

2.1 液位測(cè)控系統(tǒng)組成原理

液位測(cè)控系統(tǒng)組成原理，如圖1所示。該系統(tǒng)由過(guò)程對(duì)象單容水箱、PCI-6014、執(zhí)行器和計(jì)算機(jī)等組成。PCI-6014將采集到的液位數(shù)值經(jīng)PCI總線傳至計(jì)算機(jī)，并由LabVIEW軟件處理；計(jì)算機(jī)發(fā)出的命令經(jīng)由PCI-6014去控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，進(jìn)而調(diào)節(jié)進(jìn)入水箱的水流量，通過(guò)改變水箱的液位，可以完成對(duì)水箱液位的監(jiān)控，并配以PID控制算法等，就可以實(shí)現(xiàn)液位的自動(dòng)控制。

圖1 基于labVIEW的液位測(cè)控系統(tǒng)框圖

2.2 V/I變換

在圖1的液位測(cè)控系統(tǒng)中，液位測(cè)量采用基于工業(yè)用的擴(kuò)散硅壓力變送器和不銹鋼隔離膜片的液位變送器，將水箱的液位值轉(zhuǎn)換為4～20 mA的電流信號(hào)。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥對(duì)控制回路流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖1中采用智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，控制單元與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一體化，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接接受4～20 mA，輸出4～20 mA的閥位信號(hào)。本過(guò)程控制采用日本三菱FR-S520變頻器，4～20 mA控制信號(hào)輸入，可對(duì)流量或壓力進(jìn)行控制。由于PCI-6014卡的模擬輸入和輸出均為電壓信號(hào)，所以，對(duì)于輸入到PCI-6014的信號(hào)進(jìn)行I/V變換，對(duì)于從PCI-6014輸出到電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信號(hào)進(jìn)行V/I變換。在本系統(tǒng)中采用集成電路芯片XTR110實(shí)現(xiàn)V/I變換，原理圖如圖2所示[5]。

圖2 XTR110電壓/電流變換原理圖

3 基于LabVIEW的電加熱爐的溫度測(cè)控系統(tǒng)

3.1 系統(tǒng)原理

該系統(tǒng)的被控對(duì)象為ACCT-1型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置的電加熱爐。電加熱爐的溫度測(cè)控系統(tǒng)原理框圖(如圖3所示)。PCI-6014采集溫度數(shù)據(jù)并送至計(jì)算機(jī)顯示和處理。溫度調(diào)節(jié)命令經(jīng)由PCI-6014改變PWM溫度調(diào)節(jié)電路，進(jìn)而調(diào)節(jié)電加熱爐的溫度，實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制。

圖3 基于LabVIEW的電加熱爐的溫度測(cè)控系統(tǒng)框圖

3.2 前面板與程序設(shè)計(jì)

基于LabVIEW設(shè)計(jì)的前面板主要包括：溫度實(shí)時(shí)曲線、溫度控制曲線、溫度設(shè)定面板、PID控制面板、溫度數(shù)據(jù)顯示與保存等。程序主要包含溫度數(shù)據(jù)采集與處理模塊、通道設(shè)置模塊、溫度顯示與存儲(chǔ)、報(bào)警模塊和PID溫度控制模塊等(如圖4所示)。系統(tǒng)除具有溫度數(shù)字調(diào)節(jié)、溫度圖形化顯示的功能外，還可以存儲(chǔ)歷史溫度數(shù)據(jù)、超限報(bào)警等功能，方便使用。

圖4 程序組成結(jié)構(gòu)圖

4 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)測(cè)控專業(yè)，對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)進(jìn)行幾點(diǎn)改革。對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行基于LabVIEW的改革，主要包括組建單回路液位測(cè)控系統(tǒng)和電加熱爐溫度測(cè)控系統(tǒng)；通過(guò)改革，將先進(jìn)的現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)引入測(cè)控專業(yè)的卓越工程師培養(yǎng)中，能夠使高校的教學(xué)內(nèi)容緊跟時(shí)代的發(fā)展，能夠使高校培養(yǎng)出符合“卓越計(jì)劃”標(biāo)準(zhǔn)要求的具有創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識(shí)和工程實(shí)踐能力的優(yōu)秀人才，對(duì)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是一個(gè)新的發(fā)展方向。改革的成果是實(shí)施卓越工程師培養(yǎng)的一個(gè)參考思路，對(duì)培養(yǎng)卓越工程師具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

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篇6

關(guān)鍵詞：儀表自動(dòng)化；總線化；開(kāi)放化；

中圖分類號(hào)：TH86文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1008-0899（2015）10-0051-03

1自動(dòng)化儀表類型

眾所周知，自動(dòng)化儀表大多是傳感器、儀器顯示器以及變送器等組成，對(duì)自動(dòng)化儀表進(jìn)行分類，根據(jù)測(cè)試類型將其分為以下四種：

1.1流速流向表

這是比較常見(jiàn)的自動(dòng)化儀表，具體應(yīng)用領(lǐng)域是制造行業(yè)，具體作用是對(duì)液態(tài)物質(zhì)的流速、質(zhì)量、數(shù)量、體積進(jìn)行測(cè)量，可以輕易獲取單位時(shí)間內(nèi)被測(cè)物體的質(zhì)量、體積等數(shù)據(jù)。具體是對(duì)單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)相應(yīng)的橫截面積流體的質(zhì)量、體積等進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)測(cè)量。除此之外，這類儀表還能對(duì)管道中一定時(shí)間之內(nèi)的流量所占的體積、質(zhì)量等進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量。

1.2物位儀表

物位儀表的具體功能是對(duì)測(cè)量物品或者是液面位置進(jìn)行檢測(cè)，多用于石油行業(yè)、電氣化工程等。對(duì)于生產(chǎn)裝置的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄和測(cè)量，物位儀表在化工生產(chǎn)的應(yīng)用是對(duì)對(duì)試樣高度進(jìn)行測(cè)量，對(duì)輸油管理油面位置進(jìn)行測(cè)量，實(shí)現(xiàn)激光測(cè)距等。

1.3溫度儀表

在一些生產(chǎn)環(huán)節(jié)會(huì)涉及到高溫加熱，一些產(chǎn)品需要對(duì)溫度進(jìn)行控制，避免溫度過(guò)高或者過(guò)低而出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，因此溫度儀表得到廣泛應(yīng)用，舉例說(shuō)明智能控溫系統(tǒng)可以對(duì)產(chǎn)品的熱電阻信號(hào)進(jìn)行收集并且傳給計(jì)算機(jī)。凡事生產(chǎn)過(guò)程涉及到溫度控制必須要用到此類儀表，將其應(yīng)用到溫度監(jiān)控的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。研究初期，溫度類儀表主要通過(guò)熱電阻和熱電偶對(duì)溫度進(jìn)行控制和監(jiān)測(cè)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究和發(fā)展，智能化電子溫度儀表成為應(yīng)用的主流。整體而言，具有自動(dòng)化功能的溫度類儀表需要配合總線技術(shù)對(duì)采溫裝置數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和處理。首先，通過(guò)采溫裝置對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的溫度變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)收集，利用總線系統(tǒng)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿㈦娔X控制芯片。隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)階段溫度類自動(dòng)化儀表對(duì)采集的溫度度數(shù)范圍也更加廣泛，微電腦芯片的處理系統(tǒng)也不斷豐富其功能，甚至可以對(duì)采溫裝置傳輸來(lái)的溫度信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，或者是直接報(bào)警，從而為操作人員決策提供數(shù)據(jù)支持。

1.4壓力表

工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中需要對(duì)壓力進(jìn)行控制，從而滿足生產(chǎn)需求。電氣儀表從開(kāi)始時(shí)壓力計(jì)測(cè)量方式逐漸發(fā)展起來(lái)，具體工作原理是通過(guò)導(dǎo)壓管道和壓力計(jì)連接在一起，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)壓力進(jìn)行觀察和控制，利用壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，把獲取的數(shù)據(jù)信號(hào)傳給計(jì)算機(jī)，又計(jì)算機(jī)加工處理。這種觀察是以保護(hù)生產(chǎn)裝置為前提，避免壓力過(guò)高而導(dǎo)致設(shè)備損壞，也避免因?yàn)閴毫^(guò)低而對(duì)生產(chǎn)效率產(chǎn)生一定影響。一般而言，壓力類的儀表包括壓力傳感器、壓力變送器等，皆是利用儀表自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，具備數(shù)據(jù)傳輸和信息處理的功能。因此，壓力類儀表可以理解為生產(chǎn)過(guò)程中的保險(xiǎn)系統(tǒng)。

2儀表自動(dòng)化的意義及功能

儀表是電氣系統(tǒng)的重要組成部分，儀表在電氣系統(tǒng)自動(dòng)化控制過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)收集到的信息進(jìn)行整合，從而為生產(chǎn)管理決策提供數(shù)據(jù)支持。儀表自動(dòng)化的應(yīng)用大大提高了生產(chǎn)裝置的數(shù)據(jù)測(cè)量與處理能力，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳送的功能。具體而言，儀表自動(dòng)化的功能包括以下幾個(gè)方面：

2.1記憶儲(chǔ)存功能

儀表自動(dòng)化是從組合邏輯電路和時(shí)序電路類儀表開(kāi)始得以發(fā)展，到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)瞬時(shí)記憶而發(fā)展成實(shí)時(shí)記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶?，F(xiàn)階段儀表中添加微電腦設(shè)備的設(shè)置可以幫助儀表在通電的情況下保持長(zhǎng)時(shí)間的記憶目標(biāo)，而且可以隨時(shí)進(jìn)行記憶狀態(tài)的控制和調(diào)整，便于進(jìn)行后期數(shù)據(jù)處理。

2.2拓展延伸功能

以前，儀表僅僅具有硬件邏輯電路，到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成軟件設(shè)置，使得儀表從相對(duì)復(fù)雜繁瑣的處理器，逐漸進(jìn)化成核心程序系統(tǒng)。因?yàn)閷?duì)以往硬件中大量控制和定時(shí)電路進(jìn)行升級(jí)改造，使得儀表摒棄了繁雜的處理器，將其簡(jiǎn)化成軟件編程設(shè)計(jì)功能。換言之，儀表的擴(kuò)展延伸功能得益于儀表自動(dòng)化的電子智能化功能。

2.3數(shù)據(jù)處理和計(jì)算功能

儀表和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)合導(dǎo)致儀表在測(cè)量精度方面有所提升，微型計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力也大大提升了儀表自動(dòng)化水平，二者相輔相成。

3儀表的總線化應(yīng)用

儀表的總線化應(yīng)用指的是過(guò)程控制系統(tǒng)和儀表自動(dòng)化應(yīng)用的結(jié)合，按照各種現(xiàn)場(chǎng)智能化儀表以及中央控制間應(yīng)用，具有高效、數(shù)字化、雙向、開(kāi)放等特點(diǎn)。過(guò)去是采用集中測(cè)控呃方式對(duì)測(cè)控任務(wù)進(jìn)行管理，隨著測(cè)控形式、測(cè)控范圍、測(cè)控時(shí)間以及測(cè)控距離的要求逐漸提高，必須要通過(guò)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，建立一個(gè)可以為各種現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)資源共享的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，就是在這個(gè)背景下儀表總線化應(yīng)用得以開(kāi)發(fā)和應(yīng)用?，F(xiàn)階段，現(xiàn)場(chǎng)總線化技術(shù)成為儀表自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，也是儀表自動(dòng)化技術(shù)的重要發(fā)展方向，使得儀表自動(dòng)化技術(shù)不斷向高穩(wěn)定、高精度、高適應(yīng)、低能耗的方向發(fā)展。除此之外，儀表總線化技術(shù)生產(chǎn)企業(yè)為了對(duì)總線控制系統(tǒng)進(jìn)行完善，以此而開(kāi)發(fā)測(cè)試儀表和調(diào)解閥，大大完善了總線技術(shù)的應(yīng)用空間。所以，化工現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化儀表應(yīng)用總線化技術(shù)在一定程度上豐富了其功能，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)操作性和開(kāi)放性的特點(diǎn)，可以把現(xiàn)場(chǎng)各種各樣的自動(dòng)化儀表及控制器連接在一起，從而形成一套現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，大大降低了維修費(fèi)用和安裝成本。

4儀表的開(kāi)放化應(yīng)用

儀表的開(kāi)放化應(yīng)用實(shí)際上離不開(kāi)計(jì)算機(jī)的普及和應(yīng)用，把計(jì)算機(jī)安裝到自動(dòng)化儀表的內(nèi)部，完成了計(jì)算機(jī)軟件與儀表開(kāi)放相互結(jié)合?，F(xiàn)階段，大部分監(jiān)控儀器都是采用硬件軟件相聯(lián)結(jié)的嵌入式系統(tǒng)技術(shù)，硬件是具有較高性能的微處理器，這是設(shè)備的關(guān)鍵；軟件是windows、linux等嵌入式操作系統(tǒng)。隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)和儀表技術(shù)逐漸融合，也成為儀表自動(dòng)化的重要發(fā)展方向?，F(xiàn)階段，儀表具有和普通計(jì)算機(jī)一樣的USB接口、局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口、打印機(jī)接口等，從而提升了儀表開(kāi)放性，利用USB接口應(yīng)用可以完成對(duì)數(shù)據(jù)的測(cè)量工作，然后將其導(dǎo)入可移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，這種功能的實(shí)現(xiàn)使得儀表設(shè)備更像是計(jì)算機(jī)一樣容易操作。針對(duì)具有諸多接口的儀表設(shè)備來(lái)說(shuō)，甚至能夠同多種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、控制儀表、執(zhí)行器設(shè)備等進(jìn)行銜接，主機(jī)負(fù)責(zé)過(guò)程控制，利用局域網(wǎng)形成具有特殊功能的測(cè)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了具有智能化、開(kāi)放化的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控設(shè)備和互聯(lián)系統(tǒng)。

5結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，儀表自動(dòng)化成為工業(yè)領(lǐng)域最為重要的發(fā)展方向，自動(dòng)化儀表也得以向精度高、結(jié)構(gòu)精巧、應(yīng)用便捷等功能轉(zhuǎn)變。

參考文獻(xiàn)

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篇7

【關(guān)鍵詞】虛擬儀器;數(shù)據(jù)采集;LabVIEW;測(cè)控技術(shù)

The design of the remote monitoring system based on virtual instrument

HUANG Zhongqing，CHEN Jinjun

Abstract：This paper introduces the use of virtual instruments and related technology to achieve a multi-channel data acquisition in temperature monitoring for object.The system has multi-channel acquisition，display，communication release.

Key words：Virtual Instrument;DAQ;LabVIEW;Measurement and Control Technology

1.引言

隨著生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制要求的不斷提高，傳統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)的缺點(diǎn)越來(lái)越突出：傳統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)由多臺(tái)測(cè)量?jī)x器組成，信號(hào)的傳輸速度受到限制，給被測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)分析帶來(lái)困難;而在很多情況下，如果時(shí)間延誤，測(cè)得的信號(hào)與實(shí)時(shí)信號(hào)存在很大差異，自動(dòng)控制難以實(shí)現(xiàn);來(lái)自不同廠家，執(zhí)行不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量?jī)x器各自不同的測(cè)量精度及相互間的匹配問(wèn)題使整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)精度的提高受到限制;由多臺(tái)儀器組成的測(cè)試系統(tǒng)相對(duì)分散，體積大，不易攜帶，使現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)受到限制。因此，傳統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)的改造勢(shì)在必行。

測(cè)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的思路是把測(cè)控系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，構(gòu)成信息采集、傳輸、處理和應(yīng)用的綜合網(wǎng)絡(luò)，符合信息化發(fā)展的要求，是具有信息時(shí)代特點(diǎn)的新思路。網(wǎng)絡(luò)化測(cè)控的最大特點(diǎn)就是可以實(shí)現(xiàn)資源共享，使現(xiàn)有資源得到充分利用，從而實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)、多專家的協(xié)同測(cè)試與診斷。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和軟件工程技術(shù)的快速發(fā)展，使得建立開(kāi)放的、互操作的、模型化的、可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)化測(cè)控系統(tǒng)成為可能。測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的普通儀器測(cè)得被測(cè)對(duì)象的數(shù)據(jù)（信息）后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給異地的精密測(cè)試儀器或高檔微機(jī)化儀器去分析處理，提高了貴重和復(fù)雜設(shè)備的利用率。在Internet上進(jìn)行測(cè)試和數(shù)據(jù)采集，可以遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制實(shí)驗(yàn)過(guò)程和數(shù)據(jù)而不必親臨現(xiàn)場(chǎng)，不但節(jié)約了人力物力，而且實(shí)時(shí)性好。網(wǎng)絡(luò)化測(cè)控使測(cè)試和控制技術(shù)跨越了空間和時(shí)間上的界限，與傳統(tǒng)儀器和測(cè)控系統(tǒng)相比，是一個(gè)質(zhì)的飛躍。

2.虛擬儀器軟件程序設(shè)計(jì)

2.1 登陸界面設(shè)計(jì)

登錄系統(tǒng)是程序員為了管理程序而設(shè)置，設(shè)置了用戶名和密碼，防止非設(shè)計(jì)或者工作人員的更改而導(dǎo)致程序不能成功運(yùn)行。運(yùn)行情況如圖1所示。

程序設(shè)計(jì)完成后，按下運(yùn)行按鈕出現(xiàn)如圖所示的登陸窗口，輸入用戶名和密碼，若用戶名和密碼都正確按下“確定”即可運(yùn)行;若有任意一個(gè)錯(cuò)誤，則彈出圖所示的窗口，按下“確定”不可運(yùn)行。

前面板的實(shí)現(xiàn)效果：

圖1 登陸界面及顯示

2.2 多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.2.1 發(fā)送端程序設(shè)計(jì)

發(fā)送端是程序設(shè)計(jì)的重要部分，其中包含有多通道數(shù)據(jù)采集部分，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集遠(yuǎn)程監(jiān)控的核心部分，本部分決定實(shí)驗(yàn)臺(tái)上對(duì)于采樣通道的的選擇，本次設(shè)計(jì)的是8通道的數(shù)據(jù)采集，前面板設(shè)計(jì)圖如圖2所示。

圖2 多通道數(shù)據(jù)采集發(fā)送端前面板

2.2.2 接收端程序設(shè)計(jì)

接收端是為了接收數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的接收端的程序，是在Web與實(shí)時(shí)顯示中的重要環(huán)節(jié)，本次設(shè)計(jì)中我們?cè)O(shè)定溫度的報(bào)警上限值為40℃，當(dāng)采集溫度高于40℃時(shí)報(bào)警，燈會(huì)紅色閃爍，具體程序設(shè)計(jì)如圖3所示。

圖3 多通道數(shù)據(jù)采集接收端程序圖

2.3 Web顯示

建立DataSocket服務(wù)器是共享數(shù)據(jù)的一種辦法，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)用和控制，但是DataSocket有一個(gè)缺點(diǎn)：不具備遠(yuǎn)程面板的能力，即不能直接在本地計(jì)算機(jī)上打開(kāi)并操作位于遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上的VI的程序界。使用LabVIEW的Web服務(wù)器可以為用戶解決了這個(gè)問(wèn)題，用戶可以利用它在網(wǎng)絡(luò)上以極為簡(jiǎn)單的方式LabVIEW程序界面的圖象或HTML（Hypertext Markup Language，超文本鏈接標(biāo)示語(yǔ)言），在遠(yuǎn)程可以用瀏覽器（如Internet Explore、Netscape Communicator等）進(jìn)行監(jiān)視：還可以在網(wǎng)絡(luò)上打開(kāi)其他計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的LabVIEW程序界面，這樣更容易被網(wǎng)絡(luò)上的用戶使用。使用訪問(wèn)HTML文件的方法和程序界面鏈接的方法都可以安全、快捷地進(jìn)行程序的遠(yuǎn)程控制。Web界面如圖4所示。

圖4 Web界面

3.系統(tǒng)的調(diào)試及運(yùn)行

由于實(shí)驗(yàn)室條件限制，本次設(shè)計(jì)只用了兩臺(tái)英聯(lián)系列溫度測(cè)量?jī)x來(lái)模擬實(shí)時(shí)溫度的變化，同時(shí)利用K型熱電偶來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度采集，溫度測(cè)量?jī)x的輸出端分別接到接到試驗(yàn)臺(tái)插座一的4、6號(hào)孔，分別對(duì)應(yīng)表一中的通道3（Ch3）和通道5（Ch5），并將地線接到1號(hào)端口上。最后將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上37孔的插口線接到計(jì)算機(jī)插槽中，準(zhǔn)備工作就完成了。

開(kāi)電源運(yùn)行時(shí)，首先通過(guò)登陸口登陸，進(jìn)入實(shí)時(shí)采集部分，系統(tǒng)開(kāi)始采集數(shù)據(jù)后，可以在系統(tǒng)前面板設(shè)置溫濕度的上限（也可以在系統(tǒng)運(yùn)行前，進(jìn)行設(shè)置），進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的調(diào)試，最終的調(diào)試結(jié)果如圖5所示：

圖5 數(shù)據(jù)采集及Web及實(shí)時(shí)顯示

由圖5知，2通道數(shù)據(jù)采集Web及實(shí)時(shí)顯示可以得以實(shí)現(xiàn)，由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，本次設(shè)計(jì)沒(méi)有辦法同時(shí)接通8個(gè)通道，但是可以斷定本設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)8個(gè)通道，因?yàn)檎{(diào)試中8個(gè)通道的順序可以自行調(diào)整，所以在同時(shí)接通8個(gè)通道時(shí)，也應(yīng)當(dāng)可以實(shí)現(xiàn)。

4.總結(jié)

本次設(shè)計(jì)是基于LabVIEW語(yǔ)言的多通道數(shù)據(jù)采集，而遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是在虛擬儀器技術(shù)、Web應(yīng)用技術(shù)以及軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)的多通道數(shù)據(jù)采集，通過(guò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示與，進(jìn)一步設(shè)計(jì)了一個(gè)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問(wèn)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了一個(gè)從物理信號(hào)到遠(yuǎn)程桌面訪問(wèn)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，多通道數(shù)據(jù)采集的構(gòu)建是整個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和遠(yuǎn)程測(cè)試的需要，驅(qū)動(dòng)虛擬儀器網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。以PC機(jī)或工作站為平臺(tái)，運(yùn)用虛擬儀器技術(shù)構(gòu)成實(shí)用的測(cè)控系統(tǒng)將成為儀器和測(cè)試技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向，體現(xiàn)了測(cè)控技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

篇8

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代；測(cè)控技術(shù)；應(yīng)用

現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的一部分，是一種新的科學(xué)和技術(shù)，作為一個(gè)在第二十一世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)項(xiàng)目，它是基于電子，測(cè)量，控制和其他學(xué)科，涉及電子計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)，試驗(yàn)和測(cè)量信息處理技術(shù)，儀器技術(shù)，信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)。技術(shù)作為一種非常實(shí)用的現(xiàn)代測(cè)量和控制技術(shù)，已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛和深入，影響力也愈發(fā)增大，其發(fā)展前景也越來(lái)越好，未來(lái)將為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)力的提高做出巨大貢獻(xiàn)。

1 現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的特點(diǎn)

現(xiàn)代測(cè)量和控制技術(shù)，涉及許多領(lǐng)域，具有數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、分布式化等特征。

1.1數(shù)字化

在當(dāng)代測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域中，數(shù)字化的這一特質(zhì)起著非常重要的功用，在測(cè)控領(lǐng)域中體現(xiàn)在通訊、信號(hào)處理等過(guò)程的數(shù)字化控制，控制器遠(yuǎn)程終端設(shè)備的數(shù)字控制和數(shù)字控制傳感器。

1.2智能化

這些設(shè)備在現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用智能化，微處理器為基礎(chǔ)，因此它具有簡(jiǎn)單快速、使用功能多樣性的優(yōu)點(diǎn)。隨著微電技術(shù)與人工智能技術(shù)的發(fā)展與測(cè)控技術(shù)結(jié)合，智能化的設(shè)備將會(huì)變得越來(lái)越好，其計(jì)算力與精確性都將能得到提高。

1.3網(wǎng)絡(luò)化

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，許多行業(yè)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上都有著廣泛的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)化使測(cè)控技術(shù)得到了很大的提升，令其超脫了空間和時(shí)間的限制，此發(fā)展趨勢(shì)使得測(cè)控技術(shù)更加完善，令其能夠方便的組建網(wǎng)絡(luò)化的測(cè)控系統(tǒng)。而擁有了網(wǎng)絡(luò)化的測(cè)控系統(tǒng)，將會(huì)變得十分方便快捷，同時(shí)能夠提高效率。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及控制技術(shù)的發(fā)展，許多相關(guān)的功能將不斷進(jìn)步，測(cè)量和控制技術(shù)可以使重要的氣象、通信、航空航天、國(guó)防等關(guān)鍵領(lǐng)域得以提升。

1.4分布化

往往由于儀器不能分布在多個(gè)地方，而使得測(cè)量結(jié)果不精確或者成本大幅提高，而現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)應(yīng)用中的設(shè)備可以分布在多地，這樣可以準(zhǔn)確地測(cè)量出所需數(shù)據(jù)同時(shí)與所需儀器的要求吻合。分布化測(cè)控技術(shù)結(jié)合于微型計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠?qū)⑼幌到y(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備聯(lián)結(jié)一起，組成分布化測(cè)控系統(tǒng)。分布化測(cè)控系統(tǒng)能降低成本，提高測(cè)控效率與精確率，同時(shí)安全可靠，單一儀器出現(xiàn)故障時(shí)不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。

2 現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 ，電子制造業(yè)、軍事國(guó)防業(yè)、自動(dòng)化業(yè)等高速發(fā)展都離不開(kāi)測(cè)控技術(shù)的推動(dòng)，測(cè)控技術(shù)亦廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、電信、石油、化工、宇航等相關(guān)領(lǐng)域。

2.1無(wú)線傳感器技術(shù)

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是以通信、傳感探測(cè)及計(jì)算機(jī)等技術(shù)為基礎(chǔ)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由于其優(yōu)異的發(fā)展前景而備受關(guān)注。傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的最重要的問(wèn)題是定位問(wèn)題，它對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)的位置信息的重要現(xiàn)實(shí)意義、網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的設(shè)計(jì)、目標(biāo)跟蹤、節(jié)點(diǎn)間的合作等都起著重要應(yīng)用。

2.2現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)在航天、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用

在航空航天領(lǐng)域，現(xiàn)代測(cè)量和控制技術(shù)可以測(cè)量和控制在太空飛行的目標(biāo)具體表現(xiàn)為：跟蹤航天器，測(cè)量運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的同時(shí)獲得內(nèi)部的一些物理和航天員體征的數(shù)據(jù)，也可對(duì)航天目標(biāo)控制進(jìn)程。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析可以在航天領(lǐng)域得以進(jìn)一步發(fā)展。

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，現(xiàn)代測(cè)量和控制技術(shù)，可以用來(lái)測(cè)量在糧食儲(chǔ)藏過(guò)程中的溫度，如果測(cè)量溫度超過(guò)設(shè)定溫度報(bào)警，主機(jī)將打開(kāi)風(fēng)扇通風(fēng)冷卻處理，這大大降低了糧倉(cāng)糧食儲(chǔ)存火災(zāi)的發(fā)生幾率。

2.3新型傳感器技術(shù)的應(yīng)用

作為當(dāng)今世界發(fā)展最迅速的高新技術(shù)，現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)中的新興傳感器技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)在社會(huì)工作的多個(gè)方面。一個(gè)新的傳感器，比如智能傳感器的小型化的氣體傳感器、數(shù)字傳感器、集成傳感器、圖像傳感器、網(wǎng)絡(luò)傳感器等，主要大量應(yīng)用在化工、交通、醫(yī)學(xué)、機(jī)器人、防偽、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、軍事、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市管理等領(lǐng)域。

2.4遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)

現(xiàn)代測(cè)量和控制技術(shù)也可用于遠(yuǎn)程測(cè)量和控制，常見(jiàn)的遠(yuǎn)程測(cè)量和控制技術(shù)有遠(yuǎn)程測(cè)量和控制技術(shù)，線的電話網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制技術(shù)和無(wú)線通信距離測(cè)量科學(xué)與技術(shù)等。主要應(yīng)用于石油輸送管道、核電站和電網(wǎng)檢測(cè)、機(jī)器人等。現(xiàn)代測(cè)量和控制技術(shù)的設(shè)備故障診斷、電、水、氣、熱等自動(dòng)抄表遠(yuǎn)程測(cè)量和控制。

2.5虛擬儀器技術(shù)

虛擬儀器技術(shù)的應(yīng)用也較廣泛，如：利用虛擬儀器技術(shù)測(cè)量不同進(jìn)口壓力和轉(zhuǎn)速下的液力變矩器的性能參數(shù)；虛擬儀器技術(shù)用于蠶繭無(wú)損質(zhì)量檢測(cè)。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，集成的測(cè)量和控制技術(shù)正朝著系統(tǒng)化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化和系統(tǒng)功能的趨勢(shì)發(fā)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域開(kāi)始廣泛應(yīng)用于信息獲取與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)儀器儀表、工業(yè)生產(chǎn)的全過(guò)程自動(dòng)化控制，使之為人們工作生活做出更多的貢獻(xiàn)。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、信號(hào)傳感技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的飛速發(fā)展，也在推動(dòng)現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)發(fā)生深入的轉(zhuǎn)變，使之變得更為開(kāi)放化、標(biāo)準(zhǔn)化、全球化，有力地推動(dòng)了現(xiàn)代技術(shù)水平的提高。因此，現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來(lái)越多的改進(jìn)、高科技測(cè)控自動(dòng)化的成果的應(yīng)用，為產(chǎn)業(yè)的升級(jí)和整個(gè)社會(huì)技術(shù)的進(jìn)步起到了廣大的推進(jìn)與提升作用，它具有潛在的實(shí)用價(jià)值和重要的科學(xué)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 況迎輝， 祝學(xué)云等， 現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)的探索與實(shí)踐實(shí)驗(yàn)[J]技術(shù)與管理， 2009， 26（11）.

[2] 呂輝. 現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)[M]， 西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2006，5.

篇9

關(guān)鍵詞：科技期刊；市場(chǎng)意識(shí)；創(chuàng)新發(fā)展

中圖分類號(hào)：G232 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-8122（2012）08-0108-02

期刊市場(chǎng)化就是用市場(chǎng)化手段辦刊，為讀者提供有價(jià)值的精神文化產(chǎn)品。近些年，我國(guó)的期刊業(yè)有了日新月異的發(fā)展。到目前為止，我國(guó)已擁有期刊上萬(wàn)種，初步形成了具有一定規(guī)模、學(xué)科齊全、基本滿足科研和生產(chǎn)需要的科技期刊體系，而且，大部分已直接面向市場(chǎng)，但是，期刊的進(jìn)一步發(fā)展仍然存在著制約因素，除體制和機(jī)制問(wèn)題外，如何在市場(chǎng)化進(jìn)程中保持期刊的可持續(xù)發(fā)展也是我們最為關(guān)注的。

一、科技期刊的市場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)現(xiàn)狀及其原因

在我國(guó)正式發(fā)行的期刊中，科技期刊占全部期刊的50%左右，但從經(jīng)營(yíng)的角度看，現(xiàn)狀卻不容樂(lè)觀，主要表現(xiàn)在：1.規(guī)模小。我國(guó)科技期刊出版單位分散、實(shí)力單薄，期刊的經(jīng)營(yíng)規(guī)模與國(guó)外大型期刊出版集團(tuán)相比差距較大；2.影響小。我國(guó)科技期刊被美國(guó)科學(xué)引文索引收錄的影響因子多數(shù)都很低，但這些評(píng)價(jià)在作者和讀者心目中卻有著相當(dāng)大的影響力；3.精品少。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)的科技刊物中真正面向市場(chǎng)的商業(yè)化期刊并不多，版面大多面目呆板，喜歡長(zhǎng)篇大論，缺乏精品內(nèi)容、精美設(shè)計(jì)，難以吸引讀者，選擇稿件也有時(shí)只注重名人效應(yīng)卻不注重質(zhì)量。

我國(guó)科技期刊之所以面臨目前的困境，其原因主要是：資金匱乏、經(jīng)營(yíng)人才短缺、市場(chǎng)化經(jīng)驗(yàn)不足、體制的束縛。

二、科技期刊的市場(chǎng)化對(duì)策

目前大多數(shù)期刊還沒(méi)有形成相對(duì)穩(wěn)定、符合市場(chǎng)發(fā)展的盈利模式，科技期刊要想不斷增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，首先就要確立自己期刊的讀者群。只有這樣才可以確立以讀者為中心的辦刊理念。我們認(rèn)為科技期刊一般都技術(shù)含量高、專業(yè)性強(qiáng)、讀者比較穩(wěn)定，所以我們不能把“讀者面廣”作為科技期刊的優(yōu)勢(shì)。但行業(yè)科技又有著眾多分支學(xué)科，讀者也就有著不同層面的閱讀要求，特別是在日益細(xì)化的期刊市場(chǎng)，滿足所有讀者的閱讀要求也是不現(xiàn)實(shí)的。另外在對(duì)待廣告客戶方面，更要有明確的定位，因?yàn)獒槍?duì)某一行業(yè)的媒體要比針對(duì)所有行業(yè)的媒體更具有吸引力。所以，一旦目標(biāo)讀者群體確定，在編輯、發(fā)行、廣告經(jīng)營(yíng)各方面就要始終圍繞這一目標(biāo)努力，只有這樣才能贏得自身在期刊市場(chǎng)中應(yīng)有的地位，才能爭(zhēng)取到刊物生存和發(fā)展的空間。

（一）刊物定位要準(zhǔn)確，明確辦刊宗旨與辦刊方針

《計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制》雜志1993年創(chuàng)刊，我們的辦刊方針是“報(bào)道前沿技術(shù)，引領(lǐng)測(cè)控領(lǐng)域發(fā)展，突出前瞻性、導(dǎo)向性和實(shí)用性”，辦刊過(guò)程中始終圍繞著這一方針努力地為國(guó)防工業(yè)和民用工業(yè)服務(wù)。在報(bào)道內(nèi)容上主要以報(bào)道“計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)”為主，并把自己定位在自動(dòng)測(cè)試試驗(yàn)和控制技術(shù)領(lǐng)域，重視基礎(chǔ)理論，以應(yīng)用技術(shù)為主，既強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的結(jié)合,又兼顧提高與普及并舉，使新技術(shù)應(yīng)用和科技成果能盡快向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化。通過(guò)努力，目前我們的讀者已分布在航空、航天、國(guó)防、工控、能源、鐵道、交通、核工業(yè)、通信、電力、水利、石油化工、冶金、醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域。

（二）刊物要形成自己獨(dú)特的風(fēng)格，堅(jiān)持自己的經(jīng)營(yíng)理念

《計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制》雜志針對(duì)的是計(jì)算機(jī)測(cè)控行業(yè)，報(bào)道的內(nèi)容包括總線技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等等，很多內(nèi)容在航天和國(guó)防的各類系統(tǒng)及民用領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。我們把“突出前瞻性、引領(lǐng)測(cè)控領(lǐng)域發(fā)展、報(bào)道前沿技術(shù)、導(dǎo)向性和實(shí)用性”作為辦刊方針。為突出本刊在學(xué)科領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)加強(qiáng)特色欄目設(shè)置，形成自己獨(dú)特的風(fēng)格。另外，還不斷研究國(guó)內(nèi)外在計(jì)算機(jī)測(cè)控領(lǐng)域出現(xiàn)的新問(wèn)題，及時(shí)修改報(bào)道內(nèi)容，使讀者對(duì)新技術(shù)的需求得到滿足。這既突出了本刊內(nèi)容的先進(jìn)性與導(dǎo)向性，又注重了技術(shù)的創(chuàng)新性與可讀性，受到了讀者的喜愛(ài)，也贏得了更多的讀者。

在辦刊理念上我們注重做到：1.要樹(shù)立策劃意識(shí)。提高可讀性，期刊策劃是必不可少的；2.要樹(shù)立品牌意識(shí)。打造適合自己的品牌，就奠定了發(fā)展的基礎(chǔ)；3.要樹(shù)立廣告意識(shí)。提高期刊的經(jīng)濟(jì)效益，廣告是其重要的來(lái)源之一；4.要樹(shù)立發(fā)展意識(shí)。用發(fā)展的眼光看待事物，才能做到不斷創(chuàng)新；5.要樹(shù)立經(jīng)營(yíng)意識(shí)，只有堅(jiān)持自己的經(jīng)營(yíng)理念，才能不斷提高期刊的市場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)能力。

（三）注重整體策劃，提高期刊質(zhì)量

目前測(cè)控技術(shù)的發(fā)展非常迅速，基于總線標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試技術(shù)不斷出現(xiàn)，作為編輯必須要對(duì)該學(xué)科的發(fā)展和變化有所了解，努力提高把握新信息的能力，在策劃選題上注重瞄準(zhǔn)前沿、跟蹤新技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)、難點(diǎn)和焦點(diǎn)，更好地為本學(xué)科領(lǐng)域的讀者服務(wù)。編輯工作的本質(zhì)是選擇，而選擇的核心是前瞻性，這就要求編輯具有強(qiáng)烈的前沿意識(shí)，注意關(guān)注和報(bào)道測(cè)控領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)態(tài)，只有這樣才能準(zhǔn)確地捕捉到具有學(xué)術(shù)價(jià)值的高質(zhì)量稿件，避免低端稿件的出現(xiàn)。

篇10

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化儀表；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；嵌入式

中圖分類號(hào)：F49

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-3198（2012）04-0239-01

1自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)要介紹

自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)是一個(gè)設(shè)備的神經(jīng)中樞，發(fā)揮對(duì)設(shè)備是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的作用，也可以為調(diào)整設(shè)備的基本技術(shù)參數(shù)提供參考。自動(dòng)化儀表主要是由一些自動(dòng)化元器件組成的，具備十分完善的自動(dòng)化功能的一種技術(shù)工具。它通常同時(shí)具備好幾種功能，比如測(cè)量或者記錄、顯示、控制以及自動(dòng)報(bào)警等。自動(dòng)化儀表通常包括：流量、壓力、溫度等各種儀表、校驗(yàn)儀表的壓力、熱工、標(biāo)準(zhǔn)等各種校驗(yàn)儀表、還有就是數(shù)控、流量等儀表普遍用于石化、冶金、電力、科學(xué)研究以及國(guó)防等領(lǐng)域的自動(dòng)化控制。自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)是工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的組成部分之一，自動(dòng)化儀表發(fā)揮了對(duì)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換的作用，可以將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鲂盘?hào)。信號(hào)能夠根據(jù)時(shí)間域或者頻率域進(jìn)行表達(dá)，傳輸?shù)男盘?hào)能夠調(diào)制成連續(xù)性的模擬量或者是斷斷續(xù)續(xù)的數(shù)字量模式。

2自動(dòng)化儀表的發(fā)展

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速進(jìn)步與迅猛發(fā)展，自動(dòng)化儀表也得到了突飛猛進(jìn)地發(fā)展，尤其是在過(guò)程自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)、對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以及系統(tǒng)控制等這些方面獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。進(jìn)入21世紀(jì)之后，部分準(zhǔn)確度與性能比較高的以及功能較多的測(cè)量?jī)x器均已經(jīng)嵌入微型處理器。我們國(guó)家的自動(dòng)化儀表已經(jīng)具備了網(wǎng)絡(luò)化、智能化、總線化以及開(kāi)放性等特點(diǎn)，盡管從整體而言和國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)相比較還存在一定的差距，然而在部分領(lǐng)域也達(dá)到領(lǐng)先世界的水平。此外，最近幾年以來(lái)溫度儀表的重大進(jìn)展是紅外熱像儀的得到非常廣泛地運(yùn)用。我國(guó)制造的低端壓力以及帶熱功能的壓力變送器在最近幾年也獲得快速的發(fā)展，品種與規(guī)格齊全、價(jià)格低廉，在市場(chǎng)上具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。最近幾年以來(lái)，控制閥行業(yè)也取得了明顯地進(jìn)步，產(chǎn)品的“跑”、“冒”、“滴”、“漏”等問(wèn)題有了明顯的改進(jìn)，很多產(chǎn)品的質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)的水平。在控制系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展也是讓人振奮。

3自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展方向

自動(dòng)化儀表技術(shù)也隨著科技的發(fā)展而發(fā)展，對(duì)于儀器儀表有了更高的標(biāo)準(zhǔn)與要求。儀器儀表今后的發(fā)展方向是充分運(yùn)用全新的工作原理以及選擇全新的材料和元件，比如運(yùn)用超聲波、X射線、微波、遠(yuǎn)紅外線、核磁共振成像以及激光等原理，運(yùn)用不同的半導(dǎo)體敏感元器件、集成光路與電路、光導(dǎo)纖維等等。其最終目標(biāo)是使得儀器儀表更加小型化，重量更輕、生產(chǎn)成本不斷降低以及更加有利于使用和維修等。此外，運(yùn)用微機(jī)使得儀器儀表的性能不斷增強(qiáng)，使得儀器儀表的自動(dòng)化與智能化程度以及處理數(shù)據(jù)的能力進(jìn)一步提高。從而實(shí)現(xiàn)儀器儀表不但可以供單項(xiàng)使用，并且可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口以及數(shù)據(jù)通道和計(jì)算機(jī)有效結(jié)合，構(gòu)成不同的測(cè)控管理工作的綜合系統(tǒng)。

3.1分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展方向

分布式控制系統(tǒng)為一種全新的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它是

基于集中式控制系統(tǒng)逐步發(fā)展與演變出來(lái)的。它是主要由一個(gè)過(guò)程控制級(jí)以及過(guò)程監(jiān)控級(jí)所構(gòu)成的利用通信網(wǎng)絡(luò)作為其紐帶的系統(tǒng)，將現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代圖形顯示技術(shù)以及現(xiàn)代控制技術(shù)即4C技術(shù)進(jìn)行綜合，其指導(dǎo)思想是集中操作與分散控制與集中操作、分級(jí)管理以及配置靈活等。我國(guó)生產(chǎn)的DCS系統(tǒng)早已運(yùn)用于大型超臨界火力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)。

3.2開(kāi)放性控制系統(tǒng)的發(fā)展方向

當(dāng)前的測(cè)控儀器愈來(lái)愈多使用嵌入式的操作系統(tǒng)核心軟件以及性能非常高的微處理的核心硬件系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)技術(shù)，今后的儀器儀表以及計(jì)算機(jī)之間的相互聯(lián)系也會(huì)變得更加緊密，安捷倫公司認(rèn)為儀器儀表等相關(guān)設(shè)備上都應(yīng)該具有計(jì)算機(jī)的全部接口，比如打印接、UBS、局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)等各種接口等，測(cè)量的結(jié)果也應(yīng)當(dāng)利用UBS接口保存到移動(dòng)硬盤(pán)等可移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備中去，使用該設(shè)備就像操作一臺(tái)計(jì)算機(jī)一樣，接口齊全的話可以將現(xiàn)場(chǎng)的各種測(cè)控儀表或者相關(guān)執(zhí)行器設(shè)備連接起來(lái)，在過(guò)程控制系統(tǒng)的主計(jì)算機(jī)的支持下，利用網(wǎng)絡(luò)形成具備特定功能的測(cè)量與控制系統(tǒng)，從而達(dá)到了對(duì)多種智能化現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量與控制設(shè)備進(jìn)行開(kāi)放式的相互連接。

3.3網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的發(fā)展方向

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)通過(guò)數(shù)字化的通信技術(shù)，從而使得自動(dòng)控制系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)設(shè)備連接到企業(yè)的信息網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)作企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)的底層，可以有效發(fā)揮智能儀表的作功能。由于工業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，在不久的將來(lái)可能會(huì)產(chǎn)生以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系為主的全新的自動(dòng)化儀表，也就是IP智能現(xiàn)場(chǎng)儀表，比如建立在以嵌入式互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的控制網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，其基本的特點(diǎn)是：Ethernet將貫穿到網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)層次，從而使得網(wǎng)絡(luò)變得更加透明，覆蓋到企業(yè)全部的運(yùn)用范圍從而達(dá)到了實(shí)質(zhì)意義上人工辦公和工業(yè)自動(dòng)化辦公的完美融合，所以可以稱之為扁平化的工業(yè)信息控制網(wǎng)絡(luò)，其優(yōu)良的互連性以及可擴(kuò)展性使得該系統(tǒng)成為實(shí)質(zhì)意義上的一種完全開(kāi)放式的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)質(zhì)意義上的大統(tǒng)一。

現(xiàn)代先進(jìn)的智能化的自動(dòng)化儀表技術(shù)的發(fā)展不僅使得儀表自身的性能得到提升，對(duì)于控制網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生了重大影響，它不再是只有單一功能固定結(jié)構(gòu)，其適應(yīng)性不斷增強(qiáng)，功能也愈來(lái)愈完善，可以肯定的是，新一代的智能化儀器儀表將會(huì)在計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支撐下獲得更加廣泛的運(yùn)用。