測控技術(shù)與儀器:綜合性學(xué)科
新中國成立后,急需儀器儀表技術(shù)人才。1952年,由天津大學(xué)、浙江大學(xué)籌建了精密機(jī)械儀器專業(yè)和光學(xué)儀器專業(yè),以滿足工業(yè)、企業(yè)發(fā)展的需要。隨后,中國其他高校也相繼籌建儀器專業(yè),并借鑒前蘇聯(lián)的辦學(xué)模式,適應(yīng)于各種儀器、儀表類別的專業(yè)不斷涌現(xiàn)。計(jì)量儀器、光學(xué)儀器、計(jì)時(shí)儀器、分析儀器、熱工儀表、航空儀表、航海儀器、電子測量儀器、科學(xué)儀器和醫(yī)療儀器等十多個(gè)儀器、儀表類專業(yè)相繼產(chǎn)生,形成專業(yè)群。 人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息,必須借助于感覺觸感系統(tǒng)。加工傳感器技巧
光電式接近傳感器光電式接近傳感器中,發(fā)光二極管(或半導(dǎo)體激光管)的光束軸線和光電三極管的軸線在一個(gè)平面上,并成一定的夾角,兩軸線在傳感器前方交于一點(diǎn)。當(dāng)被檢測物體表面接近交點(diǎn)時(shí),發(fā)光二極管的反射光被光電三極管接收,產(chǎn)生電信號。當(dāng)物體遠(yuǎn)離交點(diǎn)時(shí),反射區(qū)不在光電三極管的視角內(nèi),檢測電路沒有輸出。一般情況下,送給發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流并不是直流電流,而是一定頻率的交變電流,這樣,接收電路得到的也是同頻率的交變信號。如果對接收來的信號進(jìn)行濾波,只允許同頻率的信號通過,可以有效地防止其他雜光的干擾,并可以提高發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度。加工傳感器技巧因此可以說,沒有眾多的優(yōu)良的傳感器,現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。
光電工程學(xué)( Optoelectronics),又稱 光電子學(xué),指的是與 光、電同時(shí)相關(guān)的科學(xué),將光轉(zhuǎn)換為電的科學(xué)。光電子學(xué)是以光的量子力學(xué)(quantum photonics)為基礎(chǔ),應(yīng)用于半導(dǎo)體材料上,有時(shí)也表現(xiàn)在電場上。
數(shù)字?jǐn)z影測量( Digital Photogrammetry)是攝影測量發(fā)展的第三個(gè)階段。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及數(shù)字圖像處理等技術(shù)的應(yīng)用,傳統(tǒng)攝影測量中的尋找和量測同名像點(diǎn)等工作,已經(jīng)完全可以由計(jì)算機(jī)來完成。這就可以用相對低廉計(jì)算機(jī)及其相應(yīng)的軟件代替價(jià)格昂貴的精密光學(xué)儀器,使攝影測量得到了更廣闊的應(yīng)用。數(shù)字?jǐn)z影測量所使用的數(shù)據(jù)來自數(shù)字影像或數(shù)字化影像,經(jīng)過處理可以直接得到數(shù)字產(chǎn)品和可視化產(chǎn)品。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn),正在并將極大地改變?nèi)藗兩畹母鱾€(gè)方面。具體到計(jì)量測試、測控技術(shù)及儀器儀表領(lǐng)域,微機(jī)化儀器的聯(lián)網(wǎng),典型測量儀器設(shè)備以及測量信息的地區(qū)性、全國性乃至全球性資源共享,各等級計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)跨地域?qū)嵤┲苯拥臄?shù)字化溯源比對,遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與測控,遠(yuǎn)程設(shè)備故障診斷,電、水、燃?xì)狻崮艿鹊淖詣?dòng)抄表,等等,都是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)步并各方位介入其中發(fā)揮關(guān)鍵作用的必然結(jié)果。以自然基準(zhǔn)溯源和傳遞,同時(shí)在不同量程實(shí)現(xiàn)國際比對。如果自己沒有能力比對就要依靠其它國家。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)入了許多新領(lǐng)域。
基于傳感器的特點(diǎn)包括:微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,它不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代,而且還可能建立新型工業(yè),從而成為21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
微型化是建立在微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)基礎(chǔ)上的,已成功應(yīng)用在硅器件上做成硅壓力傳感器。傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、變換電路和輔助電源四部分組成。
敏感元件直接感受被測量,并輸出與被測量有確定關(guān)系的物理量信號;轉(zhuǎn)換元件將敏感元件輸出的物理量信號轉(zhuǎn)換為電信號;變換電路負(fù)責(zé)對轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號進(jìn)行放大調(diào)制;轉(zhuǎn)換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電。 利用激光技術(shù)進(jìn)行測量的傳感器。新型傳感器產(chǎn)品介紹
稱重傳感器是一種能夠?qū)⒅亓D(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕牧Α娹D(zhuǎn)換裝置,是電子衡器的一個(gè)關(guān)鍵部件。加工傳感器技巧
由于在基礎(chǔ)學(xué)科研究中,傳感器更具有突出的地位?,F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)入了許多新領(lǐng)域:例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙,微觀上要觀察小到fm的粒子世界,縱向上要觀察長達(dá)數(shù)十萬年的天體演化,短到s的瞬間反應(yīng)。
此外,還出現(xiàn)了對深化物質(zhì)認(rèn)識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究,如超高溫、比較低溫、超高壓、超高真空、特別強(qiáng)磁場、超弱磁場等等。
顯然,要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息,沒有相適應(yīng)的傳感器是不可能的。
許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙,首先就在于對象信息的獲取存在困難,而一些新機(jī)理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn),往往會導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展,往往是一些邊緣學(xué)科開發(fā)的先驅(qū)。 加工傳感器技巧