導語：如何才能寫好一篇測控技術與儀器，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】：測控技術與儀器；發展方向；應用

1、測控技術與儀器的相關概述

測控技術主要是對信息的獲取和處理進行研究，從而獲得相關要素并對其控制的一種先進技術，它是結合電子、緊密機械、計算機、光學、自動控制技術以及電力等多門技術而形成的一種高新技術，而測控儀器是測控技術的輔助工具，對于測控技術的發展起著至關重要的作用。測控技術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。采集主要是進行信號的采集環節進行，當對采集對象進行采集時會發出各種可以被識別的信號，然后經過轉換變成電信號以后，就獲得了相關信息。一般而言，采集信息使用的儀器主要是傳感器，而采集對象發出的信號主要分為物流信號和化學信號這兩種類型。此外，采集信息還包括對采集圖像的信號，這部分主要使用攝像裝置儀器進行；整理主要是在信號的整理階段發生，主要對采集的電信號進行加工，通過平整、濾波、模數轉換來形成容易處理的數字信號；處理是在信號的處理階段進行，主要通過處理數組信號來使相關信息能夠清楚明了地顯示出來，或者是發出相關的控制信號。通過發出來的顯示信號我們可以判斷自動化系統上是否正常運轉，如果信號顯示正常那么^續進行，如果不正常那么就要進行計算和處理，然后將控制信號發給對象，對象進行調整使系統的運轉恢復正常；顯示控制功能主要是將數字信號以我們容易觀察和發現的形式進行顯示，從而能夠準確判斷，而控制就是將控制信號傳送到對象的過程。

2、測控技術與儀器的未來發展方向

2.1 介入安裝和制造的坐標跟蹤測量系統

在今后的測控技術和儀器中可以介入安裝和制造坐標跟蹤測量系統，同時綜合利用快速、多路干涉儀，二維精密跟蹤測角系統，通用信號處理系統等多種先進技術，來不斷完善測控技術與儀器的坐標跟蹤測量系統，這樣對于信號的準確定位以及輸出都具有非常重要的作用。

2.2 計算機輔助測量。

測控技術和儀器的信號處理系統在今后會朝著模塊化、標準化和自動化的方向發展，我國以前的儀器只能夠顯示數字，沒有數據交換借口，這樣很難適應高科技發展的需求，也很難與國際接軌，因此我國應當不斷找到新的突破口。隨著計算機互聯網技術的快速發展，在今后的測控技術技術與儀器中可以充分利用高科技來提高信號處理的速度，使工作效率不斷提高。此外，測控技術與儀器充分利用計算機技術以后也有利于測量的準確性，同時對于信息的傳送以及信息的轉換和顯示都發揮著不容小覷的作用。

2.3 使用新器件和新材料

以前我國的科研評價體系過度重視整機和系統，而忽視材料和器件的選擇，因此今后應當轉變觀念，重視新器材和新材料的使用，應當會在器件和材料中有所突破，可能會使用新光源、新型高頻探測器。當前探測器的響應頻率為十的九次方，而光頻的相應頻率達到十的十四次方，。此外，當前的干涉儀的適應探測器存在不足，應當不斷提高其性能，這對于通訊也將是一次很大的突破。

3、遠程測控技術的應用

遠程測控技術是在虛擬儀器技術中充分利用計算機網絡技術的結果，該技術能夠為遠程客戶提供更加準確的圖像和相關檢測數據，臨場感會增強，這樣就能夠滿足客戶的要求；同時還能夠實時對遠程的檢測進行控制，從而使測試和控制的應用范圍得到拓展，這是未來測控技術的一大發展趨勢。此外，由于遠程虛擬儀器的使用將系統的很多部分在空間上分離，例如可以單獨實現測量、分析、數據輸出和測控，這樣就能夠攜帶方便，避免攜帶大型笨重的測試儀器，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致測試困難等，因此從長遠來看具有良好的發展前景。

隨著網絡的快速發展，遠程測控已經逐步取代傳統的測控方式并成為一種新的趨勢，加上虛擬儀器的應用，使遠程虛擬儀器技術在各行各業得到廣泛應用，例如在工業、教育和醫療等行業應用較廣，并取得一定的成效。具體來說，利用遠程虛擬儀器可以測試飛機飛行中產生的噪音情況，可以測試電力參數從而構建測控系統，還能夠在汽車ABS傳感器中進行功能測試，在網絡水質量監控系統中能夠通過建立見車站和控制中心來發揮作用；在教育領域中，網絡虛擬實驗室的構建和應用會廣泛使用該技術，用軟件變成代替實際實驗，這樣不僅解決高校實驗資源短缺的現狀，還有利于高質量的教學。由此可見，遠程測控技術具有良好的市場潛能。

參考文獻：

[1]牛群峰，王威，吳才章. 虛擬儀器在測控技術與儀器專業教學中的應用探討[J]. 中國電力教育，2010，34：136-138.

[2]祝青園，王書茂，康峰，張磊，陳度. 虛擬儀器技術在農業裝備測控中的應用[J]. 儀器儀表學報，2008，06：1333-1338

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本次生產實習由Xx和Xx兩個老師帶領，測控專業總共兩個班，64人參加實習。5月31號出發去Xx，安住在Xx賓館。三人間五人間不等，住宿條件很好，二樓就有洗浴中心，很方便。本來預計是Xx兩周的生產實習，但由于出現一些意想不到的問題，實習時間縮短為一周，雖然縮短了實習周期，但是我們還是學到了不少東西。

這一個星期的實習我們都在Xx量儀股份有限公司，地處Xx市Xx路西段九號。開始實習之前先是由公司的王高工給我們講解了公司的一些安全注意事項，主要包括操作過程中的一些絞傷砸傷等一些受傷案例，并一再強調安全第一，實習第二，還包括一些在公司內部的注意事項等。

首先我們去了裝配生產車間，這個車間主要是負責設計制造其它廠家訂制的儀器，并進行調試安裝，運送到那些廠家。在那里我們看到了一些已經包裝好的儀器正準備發走，還看到了一臺正在調試過程中的Y進排氣軸頸測量儀，其主要用來測量gama排氣凸輪軸的直徑、圓度和同軸度等，主要原理就是利用8ZG/C傳感器，通過托料氣缸、壓緊氣缸、驅動氣缸等來完成各項測量，通過數據總線在顯示器上顯示，找到不達標的部位，重新進行整修，直到滿足所需要的誤差范圍。整個過程都是通過電腦來操控，我們需要做的就是安放被測零部件，大大節省了人力和時間。一位老師傅還給我們現場示范了具體的測量工序，并給我們介紹了Xx量儀的發展歷史，原本屬于日本的一個工廠，經歷了戰爭的洗禮，最后當戰爭賠款連廠帶設備全部留下了，幾經折騰發展到現在的境況，這讓我們更加深刻的了解了公司的情況。

接下來我們去了電裝班組，這個車間主要負責電子元器件的安裝。由分廠下達月生產計劃，按照圖紙明細分類寫配套表，需要的元器件和工具等到外協庫、機電庫、元件庫、備件庫、分廠零件庫等分庫去領取，并對照配套表仔細核對零件元器件運回班組并進行防銹處理，按照圖紙進行裝配，有問題的可以找有關技術人員，不合格的直接返修，安裝完畢進行調試自檢，交撿成品入庫，技術工件入工具室。車間內清晰可見的安全技術操作規程穿戴防護服、嚴格按照操作規程進行操作等等。認識了許多以前沒見過的元件，包括振蕩器、瓷片電容、云母電容、濾波器和可調電阻等元器件，最后由申老師給我們講解了該電路板的工作原理，讓我們更加深刻的認識了電裝班組的工作流程。

再接下來我們到了二分廠主機組裝配生產車間，這個車間負責的也是電器元件的裝配。流程如下：按照分廠裝配計劃領取圖紙，按生產庫、幾點庫、外協庫的要求分別填寫配套表，并認真核對項目名稱和數量，由分廠計劃員審核簽章，經過檢查向分廠提交欠件及發現的問題，通知技術員及時處理解決，然后對量儀進行組裝，發現問題、提出問題，由技術員提出修理方案，返修件進行返修，然后是設備的精調、外觀清潔、整理做好交撿準備，做好用戶驗收及包裝前的準備工作，防銹等，最后是儀器的入庫包裝，所有技術文件入工具室。

第一天的行程到此結束，經過這一天的生產實習，讓我們認識了很多以前從未見過的元器件，對各種傳感器也有了更多的認識，對一些設備的組裝程序也有了一定的了解，這對我們今后的工作會有很大的幫助。

第二天我們去了制造一部電感組的生產車間，該車間主要生產電子柱電感（氣電）測微儀DZL-1D(3D)，電感測微儀DGB-5B，數顯電感測微儀DGS-6C/6D，電子柱電感測微儀DZL-3等。這個車間同時也有氣裝組，氣裝組主要負責生產拼合式浮標氣動量儀QFB-A，啟動放大器QFM-A，氣電轉換器QH-A4，煙支圓周測定儀UCG-A.B.C.D，微動測量臺架BCT-1C(5C)，普通測量臺架PCT-100C，兩個車間都包括其他一些電動產品，大型量儀，計算器具周檢率等。現場我們看到了一些正在調試過程中的儀器，調試的過程也是最復雜的過程，一些重要部位稍有出錯就有可能導致整個器件的報廢。

然后是制造一部電測組車間，這個車間主要負責生產電測測量頭（差動電感式）DGC-6PG/A(-8ZP/C,-8ZG/C,-8ZG/D),DG-Z2,DG-Z6,DG-Z7，電感測量頭（差動變壓器式）DGC-6P/A(-9Z/B,-8ZP/A),DC-DZ4A(DZ1),E-DT-80SB，觸發式傳感器DK-34，也包括其他一些電動產品，大型量儀，計算器具周檢率等。

最后我們去的那個車間也是負責生產組裝的，在里面我們看到了調試好擺放整齊的數顯電感測微儀DGS-6C，還有磨加工自動控制儀等儀器。

兩天的生產實習很快就過去了，兩天來我們看到了很多以前只知道名字的儀器，也了解了很多從未知道的科技，回顧兩周來的點點滴滴，感慨頗深。有見到高科技設備的驚奇，也有面對落后技術的無奈，有初入工廠的欣喜，也有面對辛苦的逃避。

回到學校后，剩下的日程里我們去了一家Xx的Xx新科技股份有限公司參觀實習，在這里看到的更多的是該公司新研究的產品，公司的專利項目也有不少，同時也進了車間去參觀，看到了更多的高新科技和以前從未見過的設備，讓我們大開眼界，感覺自己的知識太貧乏了，工廠里那種緊張的工作氣氛特別在無形中給我營造了一個自己求知的欲望。

第一次親身感受到了所學知識與實際的應用，傳感器在生產設備的應用，電子技術在機械制造工業的應用，精密機械制造在機器制造的應用等等理論與實際的相結合，讓我們大開眼界，也是對以前所學知識的一個初審。進一步鞏固和深化所學的理論知識，彌補以前單一理論教學的不足，為后續專業課學習和畢業設計打好基礎。

經過這次實習，我從中學到了很多課本沒有的東西，在就業心態上我也有很大改變，以前我總想找一份適合自己愛好，專業對口的工作，可現在我知道找工作很難，要專業對口更難，很多東西我們初到社會才接觸。所以我現在不能再像以前那樣等待更好機會的到來，要建立起先就業再擇業的就業觀。應盡快丟掉對學校的依賴心理，學會在社會上獨立，敢于參加與社會競爭，敢于承受社會壓力，使自己能夠在社會上快速成長。再就是時常要保持一顆學習、思考的心。作為一位大學生，最重要的就是自己學習和思考的能力。在企業這樣一個新環境中，由我們很多值得學習、值得思考的地方，這就需要自己保持一顆學習、思考的心。首先在技術方面，要刻苦的補充自己的不足，認真地對待工作，時時刻刻的思考和學習。同時，在企業的環境中，更要注重學習企業先進的管理和人文文化，以豐富自己的社會知識和管理文化知識。這樣，可以為自己日后的職業生涯打下良好的基礎。

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關鍵詞：測控技術與儀器；實踐；應用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.250

0 引言

就目前我國高科技發展水平來看，現代科技以及融入到生活中的各個方面，測繪技術作為高科技的一部分，越來越多的領域以及行業需要高新技術進行發展支撐，更多的實踐型人才涌現，將測繪專業與儀器應用于實際生活中。

1 測控技術的概述

（1）測控技術系統由五部分組成的綜合式測控系統，同時也是以計算機信息技術為技術核心的自動化控制系統，該系統主要內容為對信息的測量和控制。控制器、程序控制設備、測控應用軟件、測控總路線、測控接口部分以及被測控對象一起構成了測控技術。測控技術系統對測控對象的選擇是根據不同的測控任務，測控任務的類型按照難易程度可以劃分為基本類型、標準類型以及閉環控制型。其中基本型的測控系統主要由傳感器、數據采集卡、信號調理器以及計算機組成，測控系統主要功能是通過對多個點進行快速測量，通過對測量出的相關數據進行分析，最終通過得出的某些數據起到消除相關干擾的功能，得到在一定程度上為決策者的決定起到幫助作用。

（2）測控技術的特點?，F如今測控技術已經不僅僅體現在強大并且日益重要的理論性上，在實際生活中加以應用也日益強化，也因此測控技術具備網絡化、智能化、數字化以及分布化等等特點，這些特點也使它對現實生活的影響日益深入。與此同時，網絡化的現代測控技術更能使檢測系統變得更為方便、快捷，職能化的測控技術更能為測控系統提供更加完善的處理方案；測控技術的數字化指的是傳感器的數字化控制，同時也是對接收通訊信號進行數字控制處理；測控設備的多方位性是指現代化測控設備可以分布在多個地方，在最大程度上降低為了照顧多個用戶導致設備安裝的分散性導致的資源浪費，同時也幫助設備提高使用的效率。測控技術的優點和特點勢必會促進其不斷發展。

2 現代測控技術與儀器在實踐中的應用

現代化測控技術以及測控儀器作為多種優勢的集合體，依據上文分析可以發現具有可靠性、高效性、高精度以及智能化等等特點。因此現代化測控技術與儀器如今已經在現實生活中得到廣泛應用，如在航天航空領域、農產品種植澆灌領域，在制造使用新型傳感器方面的應用以及在遠程測控方面的應用等等。

2.1 現代測控技術在航天領域的應用

眾所周知，航天航空領域對儀器以及數據的精密化要求十分規范，傳統的人工測量的方式不僅費時還費力，同時隨著航天航空領域的發展，原始手工測量的精密化已經跟不上時代的需求。而測繪技術與儀器往往在對航天器的跟蹤測量、對航天器運動參數的測定以及對航天器內部精密儀器進行精準測量。

2.2 現代測控技術在農產品種植澆灌領域的應用

傳統農業一般存在于田間地頭，因此需要農民付出大量時間精力進行常年農耕，但現代化的農產品種植澆灌已經在高層建筑頂層有所展現。對農產品的日常養護通過精密化的測控系統不需要種植者具備長期種植經驗或者長時間的精力投入，當收割后所儲量的糧食溫度在農業領域中的應用也比較廣泛，比如在儲藏糧食時，人工對測控儀器進行先置溫度設置，當在實際生產工作中所儲藏的糧食溫度超過或者低于預先設置的溫度時，測控系統將會通過接通風機控制電路，對糧倉進行通風處理的測控技術應用。

2.3 新型傳感器技術的應用

測控技術在新型傳感器技術上的應用包括數字化傳感器應用以及集成化傳感器應用，集成化傳感器指的是應用在測量重力壓力、視覺聽覺以及溫度等方面，而數字化傳感器則應用于對銀行企業的監控、對環境溫度的測定上。新型網絡化傳感器已經應用到現實生活中的許多領域，同時在應用新型網絡化傳感器的過程中實現了現實生活的改善，不斷涌現的問題更為相關研究者提供了強大的科研價值。

2.4 遠程測控技術

現如今，我國的遠程測控技術以及成為社會主義市場經濟背景下現代工業的重要組成部分，主要的測控技術主要包含專線遠程測控技術、電話網式遠程測控技術以及無線通信測控技術等等，遠程測控技術主要應用于城市電力網絡的檢測、石油管道的暢通以及石油輸送和遠程機器人的在線以及離線監控上。現代化的測控技術不僅能夠對上述相關設備進行設備檢測，還能夠診斷出水利、電氣以及燃氣運營過程中存在的故障問題。

2.5 軟件開發中的應用

測控技術中所包含的測控技術的智能化虛擬技術在現代化軟件的功能完善開發上占據相當重要的地位，并得到了廣泛的使用，測控技術通過提供人與機器相互交互聯合技術，使得個人在自然界中所發出的聲音以及所做到的動作最大程度上進行真實化的還原，并且更加方便并且靈活的應用于計算機工程的軟件開發項目中，以此來為計算機軟件的發展奠定更為堅實的基礎。

2.6 蠶種催青過程中的應用

測控技術在蠶種催青過程中的應用在于使用微型計算機對蠶種室內的溫度、濕度使用測溫探頭進行實時性監測，在蠶種室內溫度不能夠達到要求時，計算機便會按照軟件內預先設置的程序自主采取升溫、降溫以及升濕度、降濕度的措施。

3 結論

在21世紀中國建設創新型國家目標的推動下，對高校大學生測控專業的開展以及社會對于測控性人才的需求愈來愈大。尤其是在現代化中國建設對測控技術與儀器使用的需求日益強大的背景下，測控技術以及應用儀器進行問題的簡化以及解決顯得更為高效精準，測控技術與全球科研技術同進步共發展，逐漸走向網絡化、準確化、全球化發展。相信隨著全球信息的整合發展，研究者想要對測控技術與儀器的專業科研信息進行搜索已不成問題，相信測控技術與儀器能有更好的發展前景。

參考文獻：

[1]呂輝.現代測控技術[J].電子質量，2010（10）.

[2]李欣國.淺談現代測控技術及其應用[J].中小企業管理與科技，2010（16）.

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1．“智能電子秤”設計目標

“智能電子秤”的設計這個項目雖然功能簡單，但涉及了從傳感器電路、信號處理電路到顯示電路的整個測量系統組建的相關知識。通過該項目使學生掌握智能儀器設計的總體思路和方法，將所學的基礎知識進行綜合應用，理論和實踐相結合，培養學生的發現問題、分析問題和解決問題的能力。“智能電子秤”的設計目標：量程0～6.0kg，準確度1%，分辨力5g，輸出方式為4位LED顯示，并具有量程變換和超重報警功能。

2.總體方案設計

根據設計目標，學生在查閱大量相關資料的基礎上，采用模塊化的總體設計方案。把“智能電子秤”的總目標分解為5個內容相對單一的小目標，包括了軟硬件兩大部分：查閱相關資料，確定智能電子秤總體方案；搭建活塞壓力計YS–6、壓阻式傳感器及供電電路組成的傳感器電路；使用protel對單片機C8051f020構成的信號處理及數碼管顯示電路進行硬件設計；使用C語言進行程序設計，并使用keilc51仿真；對電子秤進行系統性能測試。智能電子秤組成框圖。測量系統的組建這部分內容是已經學習過的“電氣測量技術“課程的核心內容，學生通過自主設計，結合相關的理論知識，就可以很好地完成這部分設計。通過實踐驗證了相關的理論知識，可以激發學生進行探索的積極性。

3“.智能電子秤”硬件電路的設計

智能電子秤由壓力傳感器、信號調理電路、具有AD轉換功能的單片機和顯示等4個部分組成。（1）壓力傳感器電路：選擇的是實驗室現有的由活塞式壓力計YS–6、壓阻式傳感器及供電電路組成，其中壓力計和傳感器是集成到一起的，可直接使用。（2）調理電路：包括差動全橋、放大電路和濾波電路三部分組成。與壓阻式壓力傳感器相配的調理電路采用恒流源供電的差動全橋，其中供電電流為14mA。單片機的AD轉換基準電壓是2.403V，而壓阻式傳感器的輸出信號為–5~55mV，這就需要對傳感器的輸出信號進行放大處理。根據計算可得放大器的放大倍數為25左右比較合適。傳感器的輸出阻抗很高，要求放大電路須有更高的輸入阻抗，不從傳感器輸出端吸收電流，以免破壞傳感器的工作狀態。學生選擇的AD620儀用放大器特點為：差動輸入，單端輸出，電壓增益連續可調，并有效地解決了后級負載對地連接的問題。另外在AD620的輸入與地、輸出與地之間都接了10F的濾波電容，增強抗干擾能力。（3）AD轉換電路：電子秤設計要求的分辨力為5g，量程為0～6.0kg，即可算出需要12位的AD轉換，所以選擇單片機C8051f020的12位AD來完成。（4）顯示電路：將單片機分析處理的數據顯示出來，利用集成的四位共陽極數碼管顯示。數碼管的位選是單片機的P0.0–P0.3端口，段選是單片機的P0.0–P0.7端口，采用的是動態顯示。

4“.智能電子秤”軟件部分設計

智能電子稱是采用KeilC51單片機軟件開發系統進行程序編寫，實現電壓信號采集、12位AD轉換、數據處理及四位數碼管顯示等功能。同時也在程序中加進了兩個智能化功能：超重顯示和量程變換。

二、電子秤的靜態性能評價

這一部分內容對測控專業的學生來說是很重要的，它有助于學生判定所設計的儀器能否達到系統設計要求。通過分析可得，用于靜態稱重的電子秤主要誤差來源有：壓力傳感器、傳感器輸出信號的處理系統（包括前置放大器、A/D轉換器和機械承重系統等）。其中機械承重系統的誤差、電源波動引入的誤差以及稱重傳感器與測量線路引線帶來的等不易定量計算誤差可通過合理的設計、安裝來削弱，并在誤差分配時給予一定的冗余量來保證。

該電子秤的系統的量程為6.0kg，在滿量程范圍內標定點數l＝7，正反行程循環次數n＝4，標準砝碼提供的標值，總計標定值的個數N＝56，如表1所示。xj表示標準重量，mj表示顯示的重量，單位均為kg。最后通過計算可得該電子秤的各靜態性能指標：擬合直線方程：采用最小二乘法得擬合直線方程，，可得測量系統零點為；獨立線性度：＝0.15%；滯后：＝0.30％；重復性：取置信因子K＝3，置信度為99.73％時的重復性＝0.27%；準確度：在傳感器或含有傳感器的測量系統中，通常用精度A來表征準確度，它由線性度、遲滯、與重復性之和得出，即A＝＋＋＝0.15％＋0.30％＋0.27％＝0.72％；最大引用誤差＝0.33％。由此可確定，智能電子秤滿足設計要求，其準確度是0.72％，可評定為Ⅳ級。通過對“智能電子秤”的設計和制作，學生把學到的課本知識和實踐相結合，對所遇到的困難能夠積極解決，比如在發現測量誤差比較大時，找原因，了解誤差的來源。這一切都表明學生能夠自主學習，而不是等著老師來解決問題。學生一旦能自己找到問題并解決，就會提升自信心，激發了學習的積極性。“智能電子秤”雖然是一套由傳感器和單片機構成的簡單智能儀器，但也充分體現了智能儀器的普遍設計思路和方法，為以后復雜智能儀器的開發打下了基礎。

三、結論

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測控技術與儀器專業課程

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、精密測控與系統等。

主干學科：光學工程、儀器科學與技術。

主要實踐性環節：包括軍訓、金工、電工、電子實習，認識實習，生產實習，社會實踐，課程設計，畢業設計(論文)等。

測控技術與儀器專業就業方向

本專業學生畢業后可在國民經濟各部門從事測量與控制領域內有關技術、儀器與系統的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理等方面的工作。

從事行業：

畢業后主要在儀器、電子技術、新能源等行業工作，大致如下：

1、儀器儀表/工業自動化;

2、電子技術/半導體/集成電路;

3、新能源;

4、計算機軟件;

5、機械/設備/重工;

6、石油/化工/礦產/地質;

7、其他行業;

8、環保。

從事崗位：

畢業后主要從事儀表工程、硬件工程、電氣工程等工作，大致如下：

1、儀表工程師;

2、硬件工程師;

3、銷售工程師;

4、電氣工程師;

5、嵌入式軟件工程師;

6、區域銷售經理;

7、技術支持工程師;

8、測試工程師。

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測控技術與儀器專業培養能力 1. 具有較扎實的自然科學基礎，較好的人文、藝術和社會科學基礎及正確運用本國語言、文字的表達能力;

2. 較系統地掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識，主要包括機械學、電工電子學、光學、傳感器技術、測量與控制、市場經濟及企業管理等基礎知識;

3. 掌握光、機、電、計算機相結合的當代測控技術和實驗研究能力，具有現代測控系統與儀器的設計、開發能力;

4. 具有較強的外語應用能力;

5. 具有較強的自學能力、創新意識和較高的綜合素質。

測控技術與儀器專業就業前景 測控技術與儀器是電子、光學、精密機械、計算機、信息與控制技術多學科互相滲透而形成的一門高新技術密集型綜合學科，主要面向測量和控制的新原理、新技術以及儀器的智能化、微型化、集成化、網絡化和系統工程化等。

本專業學生主要學習精密儀器的光學、機械與電子學基礎理論，測量與控制理論和有關測控儀器的設計方法，受到現代測控技術和儀器應用的訓練，具有本專業測控技術及儀器系統的應用及設計開發能力，可在國民經濟各部門從事測量與控制領域內有關技術、儀器與系統的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理等方面的工作。

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【關鍵詞】測控技術與儀器專業；應用型本科；實踐教學；問題；改革

【基金資助】本文系上海電力學院重點核心課程建設―20163117―測控系統綜合與創新設計實踐、上海電力學院一般教改―20161419―檢測技術實驗教學改革（項目編號：A0008-16-601）的研究成果。

一、“應用型本科”測控技術與儀器專業建設的背景

目前我國還處于工業化階段，工程建設任務艱巨，需要大量應用型人才，即使實現了現代化，仍需要大量應用型人才[1]。

從行業需要和職業能力提升來看，一方面，本科應用型人才的培養缺乏與崗位職業需求的對接，培養人才與企業需求差距較大，企業往往還需花大量的時間和精力進行員工培訓；另一方面，原有的職業教育體系中缺少應用型人才的學歷晉升通道，社會對職業教育認可度低，無法吸引優秀生源，造成職校學生學習基礎薄弱，可持續發展能力差。隨著應用型本科教育的啟動，尤其是上海實施的中本貫通、中高職貫通的政策，吸引了部分優質生源的加入。

對接國家“中國制造2025”戰略，上海科創中心定位，9大重點高新技術產業中重大裝備制造業、新能源等，都對儀器儀表行業的發展提出了更高的要求。當前儀器儀表人才需求量大，但真正符合要求的人才缺口較大，競爭激烈。

我校依據儀器儀表行業發展趨勢和人才需求調研，明確了培養具有儀器儀表行業工程師核心知識和能力，突出熱工儀表特色的測控技術與儀器專業應用型人才的培養目標；依據職業標準對現有課程體系和課程內容進行調整，加強了與職業知識和能力的對接；借助校內外實驗實踐平臺和實習基地，提出了教學過程與生產過程對接的專業建設方案。

在“應用型本科”專業建設中，實踐教學占有突出位置。本文將以本校正在實施和推進的測控技術與儀器專業“應用型本科”專業建設為培養背景，提出新的實踐教學――測控系統綜合與創新設計實踐。教學將以多門測控技術與儀器專業的專業課程為基礎，結合測控技術與儀器專業的實踐平臺，通過實踐項目讓學生學會應用專業課程中學到的相關知識點，并進一步通過工程平臺讓測控技術與儀器專業的學生能以團隊的方式完成一個完整的工程測控系統，同時結合工程平臺促進大學生創新活動的開展。

二、測控技術與儀器專業實踐教學現狀及存在的問題

測控技術與儀器專業的學習內容比較多，包含的范圍也比較廣，既有專業基礎課檢測技術，也有儀器制作、聯網技術等專業課，其中檢測技術、測控儀器儀表、測控儀器設計與制作是測控技術專業的核心課程。檢測技術涵蓋了溫度檢測、流量檢測、物位檢測和視覺檢測等內容。目前雖然檢測技術開設有檢測技術實驗和檢測技術實踐等實驗實踐類課程，但側重點主要在于教會學生對課本所學知識進行驗證。測控儀器儀表課程應對測控儀器儀表的結構、原理、性能及使用方法和系統集成技術進行研究，涉及面寬、綜合性強，與工程實際聯系緊密，但只有課內實驗和課程設計。測控儀器設計與制作是光、機、電相結合的一門專業課，研究大型測控儀器的總體設計方法以及簡單測控儀器的制作，目前以理論教學為主。

雖然開設有課內實驗、獨立實驗以及實踐，但是普遍的現狀是實驗實踐教學內容陳舊，和實際工業生產過程脫節較大；學生只是在已經固定好元器件的實驗裝置箱或模塊之間進行導線連接，不了解具體的測控系統。實驗通常是以簡單的驗證性、原理性實驗為主，學生完全按照實驗指導書的要求進行實驗，很少思考為什么要這么做，要怎么做，只是機械性操作和記錄實驗數據，出現問題后也不主動自己解決，哪怕只是連接導線接觸不良或者電源未開等這樣的小問題，對于與理論相差較大的實驗結果不進行深入分析，只歸結于儀器本身問題。檢測技術、測控儀器儀表實踐，還在使用早年的設計題目，測控技術與儀器專業的所有學生對同一個題目的不同工況進行設計。這些導致學生在完成專業課程的學習后，對于實際運用中測控儀器的選型、安裝、接線、設置參數等問題都沒有掌握，仍然缺乏測控技術系統的整體概念，在實際工作中面對測控技術問題無從下手[2]。

三、基于“應用型本科”培養需求的實踐教學改革思考

（一）構建合理的課程體系和內容

為了解決實踐教學中存在的問題，培養學生的工程實踐能力和創新能力，我校首先重新修訂了測控技術與儀器專業的培養方案和教學計劃，把各一個學分的《檢測技術課程設計》和《測控儀器儀表課程設計》合并為4學分的測控系統綜合與創新設計實踐。通過課程的整合以及學分的增加，將測控專業的專業基礎課和專業課的教學和實驗放到某個具體的、典型的測控對象中進行。通過多門課程同時實踐一個典型測控對象或研究系統，有助于學生理解專業、課程之間的內在聯系、整體和部分之間的聯系，讓學生在掌握和理解單門課程知識的同時，掌握系統工程的方法。

其次，^續增加實驗、實踐課程在整個專業課程中的分量。結合學校的辦學理念，從基礎實驗教學、綜合實踐教學、提高科創等方面對測控技術與儀器專業課程的實驗實踐教學進行了改革，實現基礎實驗項目模塊化，實踐教學題目工程實用化，課外創新活動經常化，體現了分層次、多樣化的特點，促進學生的實踐能力的培養和提高[3]。

（二）構建創新實踐體系

經過與專業任課教師和專職實驗員的廣泛溝通與研討，大家普遍認為按照系統方法論的觀點改革測控專業的教學方式和教學思想，才能使之與“應用型本科”培養需求相匹配。為此，我們希望通過創新創業班的實踐來探索出一條“應用型本科”工程教育改革的新思路。改革的核心思想就是將測控專業的專業基礎課和專業課的教學和實驗放到某個具體的、典型的測控對象中進行，而不是分割教學，分割實踐。現在幾乎所有的系統都是測控一體化的系統，用傳感器采集進來的信息來指導特定環境下系統的控制方案，做到自主智能控制，已經是當前系統控制的內在要求。因此，按照上面的思路，我們提出了測控系統綜合與創新設計實踐體系。

該實踐體系分為四個層次：理論教學與實踐平臺、實踐項目、工程平臺、創新平臺。首先將檢測技術、測控儀器儀表、儀器聯網技術、儀器設計與制作PLC、計算機硬件技術、計算機軟件技術、C語言、單片機設計與應用、自動控制、過程控制、信號與系統等專業課程理論教學的知識點和已有的實踐平臺如菲尼克斯實驗平臺、維視視覺檢測平臺、檢測技術實驗平臺和電子制作實驗平臺相結合，構建工程實用化的實踐項目，能將專業理論課程與基礎軟硬件課程有機地結合到具體的工程實際中去教學與實踐，能夠有效地解決工業現場的實際問題。該實踐項目可以是基于檢測技術課程實驗教學上的性能提升，如可編程增益放大器、直流穩壓電源、信號發生器的設計等，也可以是硬件開發的儀器制作，如人體紅外探測器制作項目以及機器視覺檢測的應用等，通過系統設計、程序編寫、傳感器選型、實物焊接、整體調試等，讓學生了解其功能和工作原理。

而且本踐體系將不止步于給學生提供實踐項目，在此基礎上，還將對教學內容進一步深化。通過實際工程平臺，即電廠循環水仿真平臺和能源監測與優化控制平臺，要求學生學會使用傳感器、控制器和執行器的選擇和使用，能夠進行工程繪圖并通過實物連接進行工程調試，還可以包括對常用儀表進行制作。測控對象或參數均為工業現場常用的設備和參數或者是對它們進行小型化和簡化處理而得到，再加上與之配套的工業用傳感器。設備具有網絡化實驗功能，可以組成分布式測控系統。通過這些實驗設備，學生能夠認知、感知生產實際，真正了解工程控制系統的基本構成情況，有效達到實驗實踐教學的目的。這樣，學生不僅可以對電廠對象和能源對象有比較清楚的了解，而且還可以提高學生工程實踐水平，進一步推動大學生創新活動和社會實踐的開展。

最后將學有余力的學生組織起來，成立創新制作小組，依托大學生科技創新項目，開展課外科技活動[4]。學生可以參與上海市大學生科創、上海市大學生實踐比賽、挑戰杯、飛思卡爾智能汽車大賽、電子設計大賽、工業控制仿真大賽、機器人大賽等，在競賽中找到不足，鍛煉自己，提升能力。

通過測控系統綜合與創新設計實踐，學生學會應用理論知識來解決具體的檢測問題，不僅僅是停留在書本學習上，而是從解決具體問題出發，綜合應用所學專業知識，側重于實踐，知行合一。

四、結束語

通過本測控系統綜合與創新實踐的建設，希望能將測控技術專業的理論教學和工程實踐結合起來，以實踐項目和工程平臺的方式，培養學生的實踐能力、工程能力和創新能力，使測控專業學生的學習和生產實際、社會發展緊密結合，從而達到“應用型本科”測控技術專業學生的培養要求。

【參考文獻】

[1]朱高峰.論應用型本科教育[J].江西藍天學院學報，2007（04）：11.

[2]王玉昆，張勇.《檢測技術》課程改革與卓越工程師能力的培養[J].鞍山師范學院學報，2012，14（04）：71-74.

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【關鍵詞】測控技術與儀器；數字信號處理；教學內容與方法

【Abstract】The view of comprehension and application of digital signal processing techniques vary with different major. Some discussion is apposed in the paper about the consummation and innovation of digital signal processing teaching contents and methods under the characteristic and demand of the major of measurement & control techniques and instruments.

【Keywords】measurement & control techniques and instruments， digital signal processing， teaching contents and methods

數字化和信息化的迅速發展，使得數字信號處理技術與應用在日常生活中的地位越來越突出，新的算法（或改進算法）層出不窮，新的器件頻繁更替。對于儀器科學與技術學科下的測控技術與儀器專業，“數字信號處理”是一門重要的專業基礎課程，該課程不僅理論性強，工程應用背景也十分明確。作為一門涉及面廣的學科專業基礎課程，如何與學科的應用需求接軌、與學生的知識體系融合，改革教學內容與授課方法，全面提高教學質量與效果，與時俱進、科學發展，創建有專業特色的示范性課程是課程組面臨的問題。

論文以學校課程體系建設的目標與要求為出發點，結合國防科學技術大學測控技術與儀器本科專業的特點和建設需求，在“數字信號處理”課程教學內容的完善、教學方法的革新等方面進行了探討，提出了一些觀點和看法。

1 學科與專業對數字信號處理的專門需求

儀器是信息獲取、處理與應用的工具，而儀器學科與技術則是研究以獲取信息為目的的信息轉換、處理、傳輸、存貯、顯示與應用等技術與裝置的應用科學，其核心內容可以用四個關鍵詞概括，即：計量、測量、儀器和傳感器[1]。沒有測量就沒有科學，儀器科學與技術的領先程度決定了科研和生產的先進程度和競爭能力[2]。從這個角度來看，測控技術與儀器專業更加強調數字信號處理的物理意義，也就是信號對象的物理屬性，包括：時間屬性、頻率熟悉、誤差范圍、測量精度等。

目前該校儀器科學與技術學科逐漸形成了以現代傳感技術及系統、空間儀器工程、無線電測量理論及應用為主要方向，以信息獲取與處理為主要內涵的省重點特色學科，本科專業為測控技術與儀器，要求學生掌握信號采集、分析與處理等方面的基礎理論與技術，在測控、測量及測試等方面具有良好的理論素養和技術基礎。開設了“電工與電路基礎”、“信號系統與控制”、“數字信號處理”、“現代測試系統”等一系列專業課程。主要課程見表1。

表1：測控技術與儀器主要專業課程情況

從表中可見“數字信號處理”首當其沖成為一門重要的專業基礎課，并且為測控技術與儀器專業服務，有著明顯的信號采集、測量、微弱信號檢測、儀器系統設計等方面的應用需求。在本專業知識體系中，“數字信號處理”緊密連接傳感器的信號調理，與信息轉換、處理甚至是傳輸和存儲等有密切的關系，其內涵更加偏向于真實信號物理量的采樣與處理，目標更加注重于數字信號的物理意義和應用方向。課程內容包括：采樣過程及誤差分析、離散時間信號與系統、離散變換及其快速算法、數字濾波器設計、數字信號處理系統的實現、多采樣率信號處理等。課程將通過講授、練習、實驗使學生掌握數字信號處理的基本理論和方法，并能使用軟硬件工具進行相應的數字信號處理工作。

2 依據學科專業特點改革教學內容與方法

根據課程體系建設的需求，在教學內容與方法方面嘗試提出了如下建設目標：

2.1 結合學科專業特點，吸收國外先進教學理念，與國際著名院校課程內容設置充分融合，以經典“數字信號處理”課程體系為基礎，以現代測量系統中備受關注的信號處理方法和技術為導向，緊扣真實信號物理量采樣與處理的學科背景，結合國外相關專業知名教材，在專業課程體系內將教學的內容、課程間的關系與教學實踐緊密配合一起，積極梳理課程體系之間的關聯，根據學科和理論技術的發展，科學地完善教學內容。

2.2 開拓國際化視野，充分采用啟發式、交互式、研討式的教學方法和課堂、網絡和實踐相結合的教學手段；嘗試通過引進國外教學名師開展課外專題講座，提高學生的興趣、拓展學生的專業思路，提升授課效果；用儀器科學與技術大專業的通識教育理念，建立典型案例素材庫，完善學生的專業知識體系及應用能力；結合科研條件，采用軟件仿真和硬件驗證相結合實踐教學系統，實踐環節的比重達到30%以上；網絡教學突出互動性，答疑和研討環節能夠通過網絡教學平成。

3 開拓思路積極探索改革舉措

測控技術與儀器專業學生有著明顯的工程技術培養需求，“數字信號處理”課程是專業理論和實踐相結合的橋梁，必須結合學科特點，與國際化教學內容融合，與電工技術、信號系統與控制等課程密切配合、融合[3，4]，充分體現測控技術、儀器、傳感器對信號處理的更高要求和需求、拓展數字信號處理的廣度和深度，在無線電測量、精密儀器信號處理和微弱信號處理等方面突出授課重點，為學科專業打下堅實基礎。舉措如下：

3.1 結合學科專業特點，與國際著名院校類似專業課程內容設置充分融合，將教學的內容、課程間的關系與教學實踐緊密配合一起，充分提升授課效果，結合學科需求，將“數字信號處理”教學內容與國際接軌，并能根據學科和理論技術的發展而動態適應。

優秀教材與普通教材的區別，并不在于內容及其先進性，也不僅僅在于語言，主要在于教學的理念和方法[5]，對于本專業的“數字信號處理”課程更是如此。因此必須融合國外教材和國內教材的特點，合理安排教學內容的講授方式、時機與深度，引入概念方法時，注重啟發性、直觀性，可使學生先知其然，而后再知其所以然。在敘述方式上，同一內容由淺入深，在不同章節，從不同層次加以闡述，力圖體現各部分間有機聯系；同時注意結合自上而下和自下而上的方式，注重啟發、實用的同時，多幫助同學拎出主線和脈絡[6]，如表2所示。必要時做一些知識補充，以使學生不僅掌握一些具體的原理、實用的方法，還建立起比較系統的認識，以供進一步深造之需。

表2：數字信號處理課程內容分類

3.2 結合“電工與電路技術基礎”、“信號系統與控制”課程內容，與之優化整合，使“數字信號處理”課程內容與專業課程體系融會貫通。用儀器科學的通識教育理念，優化“數字信號處理”課程的授課內容、提升授課效果，完善學生的專業知識體系及應用能力。

“電工與電路技術基礎”、“信號系統與控制”和“數字信號處理”三門課程構成了專業體系中重要的“電路、系統、信號分析與處理”基礎課程體系?！半姽づc電路技術基礎”課程主要學習電路基本理論與分析方法相關的經典理論；“信號系統與控制”課程主要學習確定性信號的時頻域分析方法，線性時不變系統的描述方法與特性，以及線性時不變系統的變換域分析方法；“電工與電路技術基礎”和“信號系統與控制”是“數字信號處理”的理論基礎，“數字信號處理”是“電工與電路技術基礎”和“信號系統與控制”在離散域中的深入擴展與應用。

然而，傳統情況下“電工與電路技術基礎”、“信號系統與控制”和“數字信號處理”課程各自施教，在一定程度上存在授課內容重復、銜接不合理、綜合不夠等諸多問題，這些問題隨著教學計劃的修改和課時的減少顯得更加突出。如，在 “電工與電路技術基礎”課程中，已涵蓋了許多“信號與系統”課程中連續信號與系統分析的相關內容，而“數字信號處理”課程中也存在“信號與系統”課程中大量離散信號與系統分析內容的重復[3]。各門課程自身內容體系的最優不一定是整個教學計劃的最優，因此，有必要結合“電工與電路技術基礎”、“信號系統與控制”課程內容，與之優化整合，使“數字信號處理”課程內容與專業課程體系融會貫通，如此才能更好地完善學生的專業知識體系及應用能力。

3.3 儀器科學與技術是一個應用性較強的學科，“數字信號處理”是應用性很強的課程，因此該課程的教學應該是理論、實踐和科學研究的三元一體。

理論教學主要是通過課堂教學環節完成的。在教學過程中，應強調基本概念的建立和基本內容的深刻理解，淡化公式的推導和解題技巧，強化所學知識的綜合應用能力與創新能力的培養。加大教學內容和課程體系改革，建設形式上理論教學與實踐教學獨立設課，內容上互相交叉和融合，分層次按需設置的完整的理論和實踐教學體系[7]，通過實踐教學和簡單的科學研究思路，增強學生對基礎理論的認識，強化學生理解能力，深刻了解“數字信號處理”與專業相關課程的聯系。

配合課程教學預先安排了4 個教學實驗，要求學生用Matlab進行原理仿真，通過之后并在采樣信號處理綜合實驗系統上進行調試和運行，從而鍛煉學生對理論知識的掌握與應用能力，以及簡單的科研能力。如表3所示。

表3：數字信號處理課程的教學實驗內容

3.4 將授課效果作為第一評判標準，采用啟發式、交互式教學方法、通過多媒體、網絡、專題討論課等方法，提高學生對課程的掌握程度；在支撐學科發展的大視野下，根據課程在學科課程體系中的地位和作用，改革傳統教學手段，理論聯系實際，培養學生的創新思維和創新能力，加強梳理與其他課程或競賽之間的相互關聯，全面提高學生專業應用素質。

下面以文獻[6]中的實例為例，說明教學方法和教學手段的效果。在講授序列的傅里葉變換（DTFT）和離散傅里葉變換（DFT）時，學生很難理解這兩種形式傅里葉變換的區別。實際上，DTFT和DFT都是從頻譜分析的角度來分析一個序列。對于DTFT，只要該序列滿足絕對可和的條件，則它的傅里葉變換一定存在且連續，由于其一個域是連續的，因而不適合在計算機上運算。而DFT是專門針對序列“有限長”的特點而提出的，其頻譜也是離散的，因而適于在計算機上運算，同時也可以通過快速傅里葉變換（FFT）實現。為了讓學生不產生混淆，在教學過程中，可以利用MATLAB進行現場仿真，讓學生通過仿真結果直觀掌握二者的關系和區別。實驗中，采用矩形序列x（n）=R5（n），N=32。其中圖a是序列的波形圖及其DTFT變換的連續譜，周期為2π，圖中顯示的為主值區間（[0，2π]）頻譜。圖b是通過16點和32點FFT來實現的序列DFT變換，其中圖線的包絡即為信號的DTFT連續譜，從中明顯可以看出，DFT實際上是對主值區間上的DTFT連續譜在頻域進行抽樣，抽樣點數即變換的點數。通過這樣的現場仿真分析，學生很容易掌握和理解DTFT和DFT的關系和區別。

圖1：一種啟發式多媒體教學手段實例[6]

3.5 教師回歸“師者”的本位——傳道、授業、解惑，加強疏導，發揮學生主動性。所謂傳道就是傳授其中的基本規律和變化趨勢，引領學生入門；授業是傳授解決問題的方法和技能，發揮學生主動性；解惑就是答疑，持續發現并消除學生心中的疑惑。通過深入淺出、抓重點、理脈絡的方式解答學生在課程學習過程中的疑惑，提高其提出問題、分析問題、解決問題的能力?！笆谌艘贼~，不如授人以漁”。

4 結束語

“數字信號處理”是一個理論實踐性都很強的課程，每個學科對其應用和理解都可能會有所偏重，因此在教學內容與方法探索上應該認真分析本專業課程建設需求與現狀，不斷研究解決教學內容與方法建設中存在的問題，全面歸納、總結經驗，在充分研討的基礎上對教學內容與方法進行詳細地規劃，才持續地推進“數字信號處理”課程建設水平和授課效果，優化學生知識體系結構，滿足學科專業對本課程的需求。參考文獻

[1] 潘仲明，儀器科學與技術概論[M]，北京：高等教育出版社，2010：1

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[3] 李俊生，張立臣，蔣小燕，“電路分析”、“信號與系統”和“數字信號處理”課程的優化整合[J]，常州工學院學報，2009，22（6）：89～92

[4] 謝守清，胡毅，“信號與系統”和“數字信號處理”的優化教學[J]，電氣電子教學學報，2009，31（6）：18～21

[5] 王國富，尚小梅，數字信號處理課程建設與實踐[J]，桂林航天工業高等專科學校學報，2008，13（3）：84～85

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關鍵詞：虛擬儀器 遠程網絡 測控技術

中圖分類號： TP84 文獻標識碼： A 文章編號：

一、前言

隨著網絡技術的引入，虛擬儀器技術已經從單機的應用技術，逐漸轉變成為網絡化的連接與測控技術。隨著互聯網在人們生活中的快速成長，網絡化的虛擬儀器已經成為虛擬儀器技術的主要發展方向。虛擬儀器技術與網絡技術之間的結合以其在測控領域方面的應用程度，是對于傳統測控技術的發展方式提出了新的革命方向，基于虛擬儀器的網絡監控技術的研究是通過建立分布式網絡測控系統，能夠充分利用現有資源和網絡帶來的種種好處，實現合理的配置。利用多點測量，多點分析處理是現在各種網絡測控的優點之一。這一優點的利用不但可以完美的發揮服務器控制測試儀器的接口能力，而且把客戶處理數據能力也充分發揮出來，并且有利于擴展系統。

虛擬儀器技術

虛擬儀器技術就是將計算機應用到測試儀器當中，充分的利用虛擬儀器的軟件平臺，發揮計算機的強大功能，在屏幕上虛擬出與傳統儀器相似的顯示界面。虛擬儀器的本質就是實現技術在儀器領域的應用。虛擬儀器中的虛擬包括兩種意思，其一就是功能由軟件編程來實現儀器的測試功能，并且可以通過不同的儀器測試功能組合起來來實現多種測試功能的特點。通過編程實現基于虛擬儀器的網絡化測控也就是分布式測控系統，利用這些網絡把分散的各種測控設備完美的結合起來，利用網絡完成數據采集，數據記錄，數據處理，數據傳送，數據接收等功能 來實現資源共享的效果。虛擬儀器技術和網絡技術以及通信技術結合在一起就出現了后來的網絡化的虛擬儀器，虛擬儀器的強大功能和優點在當今迅速發展的社會上應用是非常廣泛，并且非常的實用，給社會的發展提供了捷徑。

三、遠程測控的實現

1、網絡檢測技術的系統組成

根據當前應用程序的組成，網絡監控技術可以分為Client/Server（簡寫為C/S）和Browser/Server（簡寫為B/S）兩種網絡模型組建的遠程測試系統，這兩種監控系統都有著其相應的優勢與不足，C/S模型具有著數據傳送量大的情況，而且具有效率高，數據可靠完整、兼容性強等特點。而B/S模型是以Web服務器為主要信息獲得手段的網站功能，由客戶端提供基本的網站信息，進入指定的網址，便可獲得數據和實時作業信息。并且客戶端可以利用虛擬儀器自行建立應用程序和服務器端進行網絡通信，不但可以了解和控制服務器終端的工作進程而且可以接收服務器終端所傳遞給的數據信息，通過對數據信息進行分析處理，把數據處理后的結果制成表格的形式予以呈現，一目了然。

2、網絡測控的采集技術

在網絡監控技術中，由于對于虛擬儀器設備的數據采集并不是實時的，因此它對于各種數據的要求度并不太高，人們可以根據需要對其采集的時間進行把控，例如：設定在1秒、1分鐘、10分鐘或者1小時等多種時間間距進行數據的采集，而且當前監控數據的采集技術大多數采用屬于封裝了TCP/IP編程細節（如選擇端口號、定義協議、創建連接、字節流處理、錯誤處理等），使測試工程師不用了解底層的網絡編程技術，就可以方便的搭建網絡化虛擬儀器測試系統。甚至可以通過該時段進行的數據采集集中在某個時間點一并發送，通過服務器的接收、轉化，進而獲得各種數據的內容，加以分析。

3、虛擬儀器設備的發送技術

由于當前虛擬儀器設備的發展，以及無線網絡、互聯網絡的暢通與發展，直接在儀器中發送出數據，通過互聯網達到服務器終端已經變成可能，而且隨著儀器監控技術的不斷更新，儀器能夠自動對于各種數據進行采集與分配新的采集工作。這使得創建虛擬儀器的網絡監控技術已經變得不再遙不可及。

四、網絡傳送數據與接收的一致性問題

由于虛擬儀器的采集數據與服務器接受數據存在著一定的差異，因此進行信號采集和采集數據的處理與時間的關系就顯得尤為重要。大部分的數據都采用客戶端發送數據與采集時間的方式不同步進行的。我們需要把數據，數據接收的時間等各項信息分別建立各自的數據庫，然后經采集服務器端的技術發行人分別給服務器，最后由客戶端分別接收。但是經過長時間的測試發現，這樣的做法會產生假的數據現象。為了防止這一現象的發生保證客戶端接收的的數據信息的真實性，專家采用實時數據的方法，也叫記錄數據屬性的方法，把數據采集的內容和時間記錄下來再進行數據，這樣在客戶端接收數據和服務器端數據之間傳遞的都是記錄時間的數據信息。服務器端可以根據固定的時間點數據信息?？蛻舳丝梢愿鶕@一時間點來接收相關的數據。這樣就避免了客戶端接收數據不一致的麻煩。采用這種方法之后實驗中出現的偽數據就不會產生了，從而避免了因某一項數據丟失而無法匹配或匹配錯誤情況的發生。在服務端處，進行分析與采集所獲得的數據時，不但要求客戶端能夠正確的、同步的、實時的將測試的結果反饋回來，而且要求客戶端發送的時間與服務器上的時間完全相同，否則不但獲得的數據存在差異，而且對于整個服務器數據處理的過程，將會產生重大的影響。為了解決此問題，不但要求采用上面提出的數據屬性的方法，把時間標識與實時數據綁定、打包后再進行數據。

五、創新點總結

本文的創新點內容是在提出了一種基于虛擬儀器的遠程網絡測控系統實現方案，詳細分析了遠程測控系統的總體框架和實現技術。并且隨著社會的快速發展和網絡技術的引入，虛擬儀器技術逐漸的向網絡化方向發展，生活中很多測試任務也提出了遠程測試的要求。網絡化的虛擬儀器已經成為虛擬儀器技術的一個發展方向。隨著虛擬儀器網絡化、實時化，對于虛擬儀器的要求越來越高，虛擬儀器不但要進行數據的傳遞而且還需要通過數據傳遞的過程中，實現與服務器同步的能力。對于數據采集設置及攝像頭監控模塊，可以根據需要增加存儲及攝像頭配置和調節等功能。同時也可以完成與其他軟件的數據傳輸，降低編程量和編程難度。本課題通過創新的思維，解決了數據傳送與接收的一致性問題，實現了虛擬儀器的遠程測控功能。

參考文獻：

[1] 王承 何志偉 《基于虛擬儀器的網絡化自動測試系統的構架及實現》 《電

子技術應用》2002年7月

[2] 武安河，《Windows設備驅動程序》2001年10月

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關鍵詞：測控技術與儀器；培養模式；儀器儀表設計

測控技術與儀器專業目前面臨的現狀是畢業生多從事儀器使用和維護或與控制相關方面的工作，也有進入電子信息相關技術領域的[1]，這一方面反映了本專業學生的知識面較寬，另一方面也反映了本專業在儀器儀表制造行業競爭力不足。測控專業是我國儀器儀表學科下屬的唯一一個本科專業，是近年來我國對學科目錄和專業設置調整后，合并11個相近專業后確定的專業類別[2]，承擔著我國儀器儀表專業人才培養的重要使命。從專業特點來看，測控專業特別是電子信息類的測控專業側重于測控系統的底層硬件和軟件設計，而控制和電子信息類的測控專業則側重于應用層。近年來，測控專業在開設院校與招生人數等方面都達到了較大規模，各類學校的教師對相應的培養模式進行了深入研究和探索，對培養測控人才起到了積極的推導作用[3-6]。測控專業是一個多學科交叉、綜合和集成的學科，因此對人才的培養模式存在多樣性，同時也存在一些不足，研究如何提高本專業人才培養的質量和就業競爭力，特別是培養設計和制造儀器儀表的專業人才，對測控專業人才培養模式進行分析和研究，具有現實意義。

儀器儀表屬于一種工具，其人才培養的核心任務是培養能夠創造這一工具的人才，其次才是應用這一工具的人才，這一點非常重要，否則未來儀器儀表設計制造企業的中堅力量將會被其他專業人才取代，儀器儀表專業人才將會成為使用和維護儀器儀表的人才，失去該專業人才培養的初衷和目標。

1 測控技術與儀器專業面臨的現狀

測控專業在我國是一個相對較新的專業，還處于不斷發展與完善的過程中。近年來各個層次的畢業生逐年增多，就業壓力也隨之增加，畢業生的競爭一方面來自于本專業之間，另一方面也來自其他專業。當專業特色不突出時來自相近專業的競爭就會更加激烈，因此針對各類院校，研究如何加強人才培養模式、增強畢業生就業競爭力，推動我國儀器儀表和測控技術的發展具有重要意義。

在我國200多個專業類別中，不少專業是無可替代的。由于儀器儀表的廣泛性和綜合性，使得儀器儀表專業在不少領域并不是處于一種無可替代的地位，或者說處于一種“夾心”狀態。就單純的測控專業來說，機械式精密儀器要超越機械專業，避免機不如機械的處境；而光學儀器要超越光學工程有關的專業，避免光不如光學工程的處境；同樣電測儀器也要超越純粹的電子技術專業，避免電不如電類的處境；實質上還要避免控不如控制的境地。這不是說儀器儀表專業不重要或可有可無，而是說測控專業的人才培養，在寬口徑、厚基礎的前提下，要有自己的側重點，找出突出優勢。機械式精密儀器和光學儀器具有鮮明的特色，只有少數學校具備這樣的人才培養條件，應突出自己人才培養的優勢，使之成為一種無可替代的專業方向，當然也要兼顧就業的廣泛性。在我國200多所各類開設測控專業的本科院校中，大多是近幾年才開始招生，其中約有1/5是依附于其他院校的獨立學院，并以電測輔以控制為主。對于電測并輔以控制的測控專業，需要明確測控專業根本的人才培養目標—儀器儀表，因此建議這類院校的測控專業人才培養模式需扎根于“微”，拓展到“遠”和“宏”。

2 扎根于“微”，拓展到“遠”和“宏”的教學體系

2.1 “微、遠、宏”的含義

“微”有微觀的含義，是指能夠利用基本元器件設計儀器儀表，這種儀器儀表可能是獨立工作或使用的，也可能是放入其他系統中的儀器儀表模塊?；驹競鞲衅鳌㈦娮?、電容、三極管、運算放大器、模數轉換器、單片機等，最主要的是包含信號調理的完整儀器。在掌握基本元件性能的基礎上，強調設計中如何提高儀器的性能，如精度、功耗、可靠性等。

“遠”有遠的含義，這里指通信，各個儀器模塊之間進行信息傳輸，但并非一定指實際距離的遠。這里的通信不同于通常意義的通信，指儀器模塊之間的數據傳輸，主要是各種現場總線。這種通信既包含有線，也包含無線，有近距離的通信也有稍遠距離的通信，也可以接入電信、移動的通信網絡。典型的包括RS232，RS485/42，USB，CAN，PROFIBU，ZigBee等，特指能夠掌握有關協議和硬件構成及它們的驅動軟件設計。

“宏”有宏觀的含義，指能夠利用其他儀器儀表模塊構建一個完整的測量系統，大多還具有控制功能，有時還需要一個屬于“微”的系統來協調這些模塊的工作。具有“系統集成”的含義，這方面要教授給學生目前主要領域被廣泛應用和認可的成熟儀器模塊，以及它們的構成方式，還應包括讓這些模塊工作的相關軟件的使用方法，自動化儀表、PLC等屬于典型的“宏”特征的測控模塊，它們有現成的儀器模塊和成套的軟件。