《數(shù)字化轉(zhuǎn)型和跨學(xué)科實(shí)踐暑期研討會(huì)》詳解
數(shù)字化轉(zhuǎn)型和跨學(xué)科實(shí)踐暑期研討會(huì)
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錢(qián)學(xué)森院士對(duì)新技術(shù)**有如下論述:“新技術(shù)**的關(guān)鍵技術(shù)是信息技術(shù),信息技術(shù)由測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)三部分組成,測(cè)量技術(shù)則是關(guān)鍵和基礎(chǔ)”。國(guó)際上也將信息技術(shù)生產(chǎn)行業(yè)定性為計(jì)算機(jī)、通訊、儀器儀表三個(gè)行業(yè)。儀器儀表應(yīng)用領(lǐng)域***,覆蓋了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、科技、環(huán)保、**、文教衛(wèi)生、人民生活等各個(gè)方面,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)各行各業(yè)的運(yùn)行過(guò)程中承擔(dān)著把關(guān)者和指導(dǎo)者的任務(wù)。據(jù)(2014年中國(guó)儀器儀表行業(yè)概況分析)分析,由于其地位特殊、作用大,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有巨大倍增和拉動(dòng)作用,有著良好的市場(chǎng)需求和巨大的發(fā)展?jié)摿Α>唧w的需求主要分為以下幾個(gè)方面:(1)高水平的科學(xué)研究和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展提高了對(duì)儀器儀表的需求,也深刻認(rèn)識(shí)到工業(yè)控制對(duì)控制理論的需求,而且鼓勵(lì)引導(dǎo)科學(xué)家們?nèi)ジ嚓P(guān)注自動(dòng)理論的研究工作。(2)儀器儀表已成為現(xiàn)代**建設(shè)所需裝備的重要組成部分,我國(guó)航天工業(yè)固定資產(chǎn)的1/3是儀器儀表和計(jì)算機(jī);運(yùn)載火箭的儀器開(kāi)支占全部研制經(jīng)費(fèi)的1/2左右;導(dǎo)彈的高精度制導(dǎo)、控制,航天經(jīng)緯測(cè)量和紅外成像、**高溫實(shí)驗(yàn)設(shè)備等都是**裝備中的重點(diǎn)產(chǎn)品。(3)儀器儀表***應(yīng)用于裝備、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)工藝流程的測(cè)量和控制。產(chǎn)品品種更加齊全,實(shí)現(xiàn)了年均20%的超高速增幅。甘井子區(qū)常規(guī)儀器儀表創(chuàng)造輝煌
再調(diào)用相應(yīng)的軟件來(lái)使用此硬件即可。儀器儀表參數(shù)整定隨著各種現(xiàn)場(chǎng)可編程器件和在線編程技術(shù)的發(fā)展,儀器儀表的參數(shù)甚至結(jié)構(gòu)不必在設(shè)計(jì)時(shí)就確定,而是可以在儀器使用的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)置入和動(dòng)態(tài)修改。儀器儀表通用化現(xiàn)代儀器儀表強(qiáng)調(diào)軟件的作用,選配一個(gè)或幾個(gè)帶共性的基本儀器硬件來(lái)組成一個(gè)通用硬件平臺(tái),通過(guò)調(diào)用不同的軟件來(lái)擴(kuò)展或組成各種功能的儀器或系統(tǒng)。一臺(tái)儀器大致可分解為三個(gè)部分:1)數(shù)據(jù)的采集;2)數(shù)據(jù)的分析與處理;3)存儲(chǔ)、顯示或輸出。傳統(tǒng)的儀器是由廠家將上述三類(lèi)功能部件根據(jù)儀器功能按固定的方式組建,一般一種儀器只有一種或數(shù)種功能。而現(xiàn)代儀器則是將具有上述一種或多種功能的通用硬件模塊組合起來(lái),通過(guò)編制不同的軟件來(lái)構(gòu)成任何一種儀器。儀器儀表性能編輯衡量?jī)x器儀表性能的主要技術(shù)指標(biāo)有精確度、靈敏度、響應(yīng)時(shí)間等。精確度表示儀表測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值的一致程度。儀器儀表的精確度常用精確度等級(jí)來(lái)表示,例如、、、、?!?。精確度等級(jí)數(shù)小,說(shuō)明儀表的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都小,也就是這種儀表精密。靈敏度表示當(dāng)被測(cè)的量有一個(gè)很小的增量時(shí)與此增量引起儀表示值增量之比,它反映儀表能夠測(cè)量的**小被測(cè)量。沈陽(yáng)常規(guī)儀器儀表管理物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)以及高鐵和軌道交通業(yè)的建設(shè),以及節(jié)能降低。
二次儀表指放大、顯示、傳遞信號(hào)部分。儀器儀表特點(diǎn)編輯儀器儀表軟件化隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,微處理器的速度越來(lái)越快,價(jià)格越來(lái)越低,已被***應(yīng)用于儀器儀表中,使得一些實(shí)時(shí)性要求很高,原本由硬件完成的功能,可以通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。甚至許多原來(lái)用硬件電路難以解訣或根本無(wú)法解決的問(wèn)題,也可以采用軟件技術(shù)很好地加以解決。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展和高速數(shù)字信號(hào)處理器的***采用,極大地增強(qiáng)了儀器的信號(hào)處理能力。數(shù)字濾波、FFT、相關(guān)、卷積等是信號(hào)處理的常用方法,其共同特點(diǎn)是,算法的主要運(yùn)算都是由迭代式的乘和加組成,這些運(yùn)算如果在通用微機(jī)上用軟件完成,運(yùn)算時(shí)間較長(zhǎng),而數(shù)字信號(hào)處理器通過(guò)硬件完成上述乘、加運(yùn)算,**提高了儀器性能,推動(dòng)了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在儀器儀表領(lǐng)域的***應(yīng)用。儀器儀表集成化大規(guī)模集成電路LSI技術(shù)發(fā)展到***,集成電路的密度越來(lái)越高,體積越來(lái)越小,內(nèi)部結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜,功能也越來(lái)越強(qiáng)大,從而**提高了每個(gè)模塊進(jìn)而整個(gè)儀器系統(tǒng)的集成度。模塊化功能硬件是現(xiàn)代儀器儀表的一個(gè)強(qiáng)有力的支持,它使得儀器更加靈活,儀器的硬件組成更加簡(jiǎn)潔,比如在需要增加某種測(cè)試功能時(shí),只需增加少量的模塊化功能硬件。
牛頓于1668年制成了***架天文反射望遠(yuǎn)鏡。18世紀(jì)后半葉,所有的光學(xué)儀器都是在開(kāi)普勒式透鏡組合的基礎(chǔ)上改造。溫度計(jì)伽利略在他早期的實(shí)驗(yàn)中,用玻璃管制成了空氣溫度計(jì)。后來(lái),托斯卡斯的大公斐迪南二世改良制成液體溫度計(jì)。大約1714年,華倫海特創(chuàng)造了以其名字命名的溫度計(jì),被稱(chēng)為華氏溫度計(jì)。17世紀(jì)末,氣壓計(jì)和溫度計(jì)與刻度標(biāo)尺、指針和其它配件配合安裝在一起,成為儀器大家庭中的重要組成部分,也是儀器制造貿(mào)易中的重要部分。數(shù)學(xué)儀器英格蘭的吉米尼(ThomasGemini)率先進(jìn)行數(shù)學(xué)儀器(1524年~1562年)的制造,之后不久英國(guó)雕刻匠和制模匠科爾(HumfrayCole)開(kāi)始從事儀器的專(zhuān)門(mén)制作,從此開(kāi)始出現(xiàn)了大批的儀器供應(yīng)商,產(chǎn)品范圍也由星盤(pán)、日昝和象限儀擴(kuò)展到觀測(cè)和測(cè)量用儀器,以及一系列演示“自然科學(xué)實(shí)驗(yàn)”的儀器。其它儀器到1650年后,新型的精密儀器就不斷地被制造出來(lái)。如測(cè)量用的圓周儀、量角器,航海用的高度觀測(cè)儀和反向式八分儀,繪圖和校儀用的分度尺和繪圖儀,還有經(jīng)緯儀、氣泡水平儀、新型望遠(yuǎn)準(zhǔn)鏡、測(cè)探儀、海水取暖器、玻意爾制造的比重計(jì)、擺鐘,等等。這些精密儀器為17世紀(jì)后自然科學(xué)的發(fā)展提供了重要保障,是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的標(biāo)志。而且利潤(rùn)率也呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)。盡管期間2008年的全球金融危機(jī)對(duì)我國(guó)儀器儀表行業(yè)發(fā)展造成了一定影響。
以人體健康、生理、心理狀態(tài)為目標(biāo)的傳感技術(shù)是醫(yī)療診治儀器的基礎(chǔ)和**。操作人員可以是單人,但在系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化的情況下常為不同崗位下的操作人員群體。窄義而言,傳感技術(shù)主要是客觀世界有用信息的檢測(cè),它包括有用被測(cè)量敏感技術(shù),涉及各學(xué)科工作原理、遙感遙測(cè)、新材料等技術(shù);信息融合技術(shù),涉及傳感器分布,微弱信號(hào)提取(增強(qiáng)),傳感信息融合,成像等技術(shù),傳感器制造技術(shù),涉及微加工,生物芯片,新工藝等技術(shù)。儀器儀表系統(tǒng)集成系統(tǒng)集成技術(shù)直接影響儀器儀表和測(cè)量控制科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用廣度和水平,特別是對(duì)大工程、大系統(tǒng)、大型裝置的自動(dòng)化程度和效益有決定性影響,它是系統(tǒng)級(jí)層次上的信息融合控制技術(shù),包括系統(tǒng)的需求分析和建模技術(shù),物理層配置技術(shù),系統(tǒng)各部份信息通信轉(zhuǎn)換技術(shù),應(yīng)用層控制策略實(shí)施技術(shù)等。在操作人員為多種不同崗位的操作群體情況下,還包括各級(jí)操作人員需求分析技術(shù)。儀器儀表智能控制智能控制技術(shù)是人類(lèi)以接近**佳方式,通過(guò)測(cè)控系統(tǒng)以接近**佳方式監(jiān)控智能化工具、裝備、系統(tǒng)達(dá)到既定目標(biāo)的技術(shù),是直接涉及測(cè)控系統(tǒng)的效益發(fā)揮的技術(shù),是從信息技術(shù)向知識(shí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。智能控制技術(shù)可以說(shuō)是測(cè)控系統(tǒng)中**重要和**關(guān)鍵的軟件資源。將重點(diǎn)發(fā)展智能儀器儀表,推動(dòng)行業(yè)的整體水平提升。甘井子區(qū)常規(guī)儀器儀表創(chuàng)造輝煌
隨著兩化融合的加深,為儀器儀表帶來(lái)了極大的市場(chǎng)需求和發(fā)展空間。甘井子區(qū)常規(guī)儀器儀表創(chuàng)造輝煌
儀器是推進(jìn)和諧社會(huì)建設(shè)的重要力量。全球的資源枯竭、環(huán)境污染等問(wèn)題已成為社會(huì)健康發(fā)展的瓶頸;食品安全問(wèn)題、公共突發(fā)事件、疾病診斷、易燃易爆化學(xué)危險(xiǎn)品等給人民的生活帶來(lái)了嚴(yán)重影響,這些重大問(wèn)題的解決都離不開(kāi)先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)和手段。數(shù)字化、智能化因?yàn)槲㈦娮蛹寄艿奶岣?,儀器儀表產(chǎn)物進(jìn)一步與微處置器、PC技能交融,儀器儀表的數(shù)字化、智能化程度不時(shí)獲得進(jìn)步。以美國(guó)德州儀器公司提出的“DSPS”概念為例,以DSP芯片為中心,共同進(jìn)步前部的夾雜旌旗燈號(hào)電路、ASIC電路、元件及開(kāi)拓東西等供應(yīng)整個(gè)使用系統(tǒng)的處理方案。儀器儀表中采用了很多的超大規(guī)劃集成(VLSI)的新器件、外表貼裝技能(SMT)、多層線路板印刷、圓片規(guī)劃集成(WSI)和多芯片模塊(MCM)等新工藝,CAD、CAM、CAPP、CAT等核算機(jī)輔佐伎倆,使多媒體技能、人機(jī)交互、恍惚節(jié)制、人工神經(jīng)元收集等新技能在現(xiàn)代儀器儀表中獲得了普遍使用。收集化多種智能化儀器儀表已陸續(xù)面向市場(chǎng),儀器儀表正派歷著深入的智能化革新。集成測(cè)試系統(tǒng)也走向了收集化,各臺(tái)儀器之間經(jīng)過(guò)GPIB總線、VXI總線相連。微型化MEMS產(chǎn)物包括汽車(chē)加快計(jì),壓力、化學(xué)、流量傳器、微光譜儀等產(chǎn)物。甘井子區(qū)常規(guī)儀器儀表創(chuàng)造輝煌
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