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現代儀器儀表包括什麼

發布時間:2022-07-18 07:56:42

A. 儀器儀表類專業都有哪些

這個專業從事的職業主要有:
1、石油化工、電力、冶金、醫葯、造紙、輕工、紡織、國防及科研等行業,具備一定自動化程度的企業,從事儀表專業工程師、儀表工、儀表設備主管,如果做的好話可以做到總工程師。
2、各類與以上企業有關的工程建設企業,儀表自動化專業施工,從事儀表工、儀表工程師、項目副經理、項目經理等。
3、在各類與以上企業有關的工程設計、科研單位、企業,從事儀表自動化專業的繪圖、設計相關內容。
4、各類儀表儀器、控制系統等設備的製造、銷售企業,從事相關的設計、製造、銷售、技術支持、售後服務等。
這個專業男女基本平等,但是在工程類企事業單位較為辛苦,女性不太適宜,這類企業的女性都是寶貝。
實際上,儀表專業的發展前景極為廣闊,一是現代各類過程生產過程自動化是發展趨勢;二是智能化、自動化技術的普及、民用化以及物聯網技術發展;三是科研、環保等行業的發展;都對感測測量技術、控制技術、數據通信提出了極高的要求,必然會帶動儀器儀表專業人才的需求。
我們的生活已經離不開這個專業了,從家裡用的電飯煲等家用電器、汽車、再到神九、蛟龍號都有這個專業的設備。因此這個專業是大有作為的。認真學習、積極進取、踏實做人。

B. 儀器儀表到底是什麼

儀器儀表是用以檢出、測量、觀察、計算各種物理量、物質成分、物性參數等的器具或設備。壓力表、測長儀、顯微鏡、乘法器等均屬於儀器儀表。廣義來說,儀器儀表也可具有自動控制、報警、信號傳遞和數據處理等功能,例如用於工業生產過程自動控制中的氣動調節儀表,和電動調節儀表,以及集散型儀表控制系統也皆屬於儀器儀表。
雷達屬於儀器儀表。雷達,原意是無線電探測和測距。雷達具有發現目標距離遠,測定目標坐標速度快,能全天候使用等特點。因此在警戒、引導、武器控制、偵察、航行保障、氣象觀測、敵我識別等方面獲得廣泛應用,成為現代戰爭中一種重要的電子技術裝備。
用於武器控制的雷達有:
①炮瞄雷達。用於連續測定目標坐標的實時數據,通過射擊指揮儀控制火炮瞄準射擊。有地面型和艦載型。
②導彈制導雷達。用於引導和控制各種戰術導彈的飛行。有地面型和艦載型。
③魚雷攻擊雷達。安裝在魚雷艇和潛艇上,用於測定目標的坐標,通過指揮儀控制魚雷攻擊。
④機載轟炸雷達。安裝在轟炸機上,用於搜索和識別地面或海面目標,並確定投彈位置。
⑤機載截擊雷達。安裝在殲擊機上,用於搜索、截獲和跟蹤空中目標,並控制航炮、火箭和導彈瞄準射擊。
⑥末制導雷達。安裝在導彈上,在導彈飛行的末段,自動控制導彈飛向目標。
⑦彈道導彈跟蹤雷達。在反導武器系統和導彈靶場測量中,用於連續測定飛行中的彈道導彈的坐標、速度,並精確預測其未來位置。

C. 什麼事儀器儀表

儀器儀表(英文:instrumentation) 儀器儀表是用以檢出、測量、觀察、計算各種物理量、物質成分、物性參數等的器具或設備。真空檢漏儀、壓力表、測長儀、顯微鏡、乘法器等均屬於儀器儀表。廣義來說,儀器儀表也可具有自動控制、報警、信號傳遞和數據處理等功能,例如用於工業生產過程自動控制中的氣動調節儀表,和電動調節儀表,以及集散型儀表控制系統也皆屬於儀器儀表。
儀器功能
儀器儀表能改善、擴展或補充人的官能。人們用感覺器官去視、聽、嘗、摸外部事物,而顯微鏡、望遠鏡、聲級計、酸度計、高溫計等儀器儀表,可以改善和擴展人的這些官能;另外,有些儀器儀表如磁強計、射線計數計等可感受和測量到人的感覺器官所不能感受到的物理量;還有些儀器儀表可以超過人的能力去記錄、計算和計數,如高速照相機、計算機等。
編輯本段儀器儀表的作用
科學技術是第一生產力,儀器是科學技術發展的重要「工具」。著名科學家王大珩先生指出,「機器是改造世界的工具,儀器是認識世界的工具」。儀器是工業生產的「倍增器」,是科學研究的「先行官」,是軍事上的「戰鬥力」,是現代社會活動的「物化法官」。不言而喻,儀器在當今時代推動科學技術和國民經濟的發展具有非常重要的地位。 1.儀器是科學技術發展的重要前提和根本保障。人類發展史上任何一次大的飛躍都是基於工具的巨大創新和根本變革驅動的,作為「工具」的科學儀器的發展和創新往往是催生科技創新的重要要素。 2.儀器是經濟發展和國防安全的重要保障。儀器是保障經濟發展、國家安全不可或缺的重要基礎條件。首先,著名科學家錢學森先生指出:「新技術革命的關鍵技術是信息技術。信息技術由測量技術、計算機技術、通訊技術三部分組成。測量技術則是關鍵和基礎」。 3.儀器是推進和諧社會建設的重要力量。目前,全球的資源枯竭、環境污染等問題成為社會健康發展的瓶頸;食品安全問題、公共突發事件、疾病診斷、易燃易爆化學危險品等給人民的生活帶來了嚴重影響,這些重大問題的解決都離不開先進的檢測技術和手段。

D. 儀器儀表工程的覆蓋范圍

儀器儀表專業的學科特徵:儀器科學與技術是以精密機械、電子技術、光電技術、計算機技術為主,並與精密儀器及機械、測試計量技術及儀器、光電工程、電子科學與技術、計算機科學與技術、控制科學與工程等學科相互交叉和相互滲透的綜合學科。它包括兩個二級學科,即精密儀器及機械和測試計量技術及儀器。
儀器儀表領域的技術特徵:儀器儀表工程領域涉及:產品研製、工藝開發、裝備設計、技術改造、質量控制、計量測試、企業管理、新裝置建設、項目規劃、引進裝置消化吸收、工程可行性研究等。隨著儀器儀表領域的技術發展,新型感測器及信息獲取、過程測控系統、裝備及集成技術、微系統測量控制儀器儀表及製造技術、新型計量測試儀器及計量基準研究等逐漸成為本領域的重要技術發展趨勢。
儀器儀表領域的行業特徵:儀器儀表工程領域的行業覆蓋范圍包括:科學儀器、分析儀器、光學儀器、試驗機、實驗室儀器、工業自動化儀表、信息技術電測儀器、通用和專用自動測試系統、醫療儀器等行業。 3.1理學學科基礎:數學、物理、化學、生物等
3.2工學學科基礎
測控技術與儀器、光學工程、控制科學與工程、電子信息工程、計量技術、計算機科學與技術、電子科學與技術、通信工程、機電工程、材料科學與工程等。3.3 人文學科基礎:哲學、經濟學、法學、漢語、外國語、管理學等與儀器儀表工程領域工程碩士相對應的本科專業有:測控技術與儀器。攻讀儀器儀表工程領域工程碩士專業學位的學生應該學習過上述大學本科的基礎與專業課程,掌握基礎與專業課程的重要內容。 儀器儀表工程領域培養基礎扎實、素質全面、工程實踐能力強並具有一定創新能力的應用型、復合型高層次工程技術和工程管理人才。
在思想方面,應擁護黨的基本路線和方針政策,熱愛祖國,遵紀守法,具有良好的職業道德和敬業精神,具有科學嚴謹和求真務實的學習態度和工作作風。
在業務方面,應掌握儀器儀表工程領域的基礎理論、先進技術方法和現代技術手段,具有解決儀器儀表工程領域工程問題或在領域的某一方向具有獨立從事工程設計、工程實施,工程研究、工程開發、工程管理的能力。了解儀器儀表工程領域的技術現狀與發展趨勢;掌握解決儀器儀表工程領域工程問題必要的實驗、分析、檢測或計算的方法和技術;應掌握一門外國語,能夠順利閱讀本領域的國內外科技資料和文獻。

E. 儀器儀錶行業的現代化發展是什麼

國際市場的儀器儀表在技術上向數字化、智能化、網路化、微型化發展,也可分類描述為:科學測試儀器正由單台智能化逐步走向通用模件化並實現即插即用,靈活方便地組成針對不同對象的自動測試系統;難於實現網路化的大型科學儀器,向更高的測量精度、高可靠性和環境適應性方向發展,其使用的自動化水平不斷提高,並普遍具有自補償、自診斷、故障處理等智能化功能。

國內科技目前水平及發展趨勢

儀器儀錶行業整體綜合技術水平達到國際80年代中期水平,微電子技術和計算機技術在儀器儀表產品中普遍採用,約15%的產品實現了智能化,達到國際90年代水平;30%的產品實現了數字化,達到國際80年代末期水平。綜合服務能力顯著提:可以承接30萬-60萬千瓦火電站、核電站、30萬噸合成氨、120噸轉爐、日產30 萬立方米城市煤氣站工程、成套大型爐窯等大型工程成套控制項目。

大類產品滿足需要程度:中高檔科學測試儀器國內市場滿足率為30%,中低檔科學儀器滿足率65%;生產過程測量控制儀表及系統產品在大型工程項目中的品種滿足率達50%,中小型工程達70%。進口產品往往是科研、生產所需的重大、關鍵設備,技術含量大,附加值高。

產業從無到有、從小到大、初步形成了門類比較齊全的儀器儀表生產、科研、營銷體系。建成了一批科研開發機構(其中機械繫統的儀器儀表專業科研所20家,國家級工程研究中心3家、企業技術中心5家,國家級產品質量檢測中心9家);培養了一批專業的經營、管理、技術人才。特別是部分中低檔產品形成了自己的優勢和特色各種數字萬用表、電度表、水表、煤氣表、水準儀、中低檔光學顯微鏡、望遠鏡等產量世界前列,在基本滿足國內需要的同時,大量出口。

通過科技攻關、聯合開發、合資合作和引進技術消化吸收國產化等多種形式,使我國儀器儀錶行業部分中高檔主導產品縮小了與國際先進水平的差距,並形成生產能力。自主開發的主要產品包括中小型DCS、現場匯流排智能儀表、匯流排式測試系統、汽車專用檢測試驗設備、超聲診斷儀器、微波等離子光譜、新型擴散硅敏感元件等,引進技術國產化的主要產品有記錄儀、精小型調節閥、新型變送器、光譜、色譜、掃描電鏡、水質分析儀、專用復合材料等;合資合作的主要產品有大型DCS、EJA、流量計、電子經緯儀、動平衡試驗機、高低溫試驗儀器等。
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F. 純電動汽車上常見的儀表儀器有哪些

一般汽車的常規儀表有車速里程錶、轉速表、機油壓力表、水溫表、燃油表、充電表等。
1,速度里程錶
速度里程錶布置在儀錶板的最顯著位置,指示汽車當前速度,單位為km/h,以及總里程和短程里程,單位為km,其中總里程不可更改,單程里程可以根據需要清零設定。速度里程錶分為磁感應式車速里程錶和電子式車速里程錶。
車速表和里程錶通常安裝在同一個殼體中,並由同一根軸驅動,或使用同一個感測器。車速表以一個磁電式電流表作為指示表。汽車以不同的車速運行時,信號處理電路將車速感測器輸入的脈沖信號,轉變為與車速成比例的電流信號,使電流表的指針偏轉,指示出相應的車速。里程錶由步進式電動機、六位十進制計數器及傳動齒輪等組成,。

2,發動機轉速表
發動機轉速表指示當前發動機轉速,單位為rpm,即每分鍾轉數。發動機轉速表有機械式和電子式兩種。機械式轉速表的結構和工作原理與上述磁感應式車速表基本相同。電子式轉速表由於結構簡單、指示准確、安裝方便等優點在現代車輛中應用廣泛。
通過指示的轉速,可以了解發動機是否在最佳經濟區工作,便於駕駛員選擇發動機的最佳速度范圍,把握好換檔時機,以及充分利用經濟車速等。
3,機油壓力表
機油壓力表是顯示機油壓力的儀表,單位是kPa(千帕)。機油壓力表感測器是一種壓阻式感測器,用螺紋固連在發動機機油管路上。由機油壓力推動接觸片在電阻上移動,使阻值變化從而影響到通過儀表到地的電流量,驅動指針擺動。
由於機油壓力有一定的壓力范圍,為了清晰明了,有許多汽車的機油壓力表用指示燈表示,如果發動機運轉時它仍然亮著,就表示發動機潤滑系統可能不正常了。
4,水溫表
水溫表是顯示冷卻水溫度的儀表,單位是℃(攝氏度)。它的感測器是一種熱敏電阻式感測器,用螺紋固定在發動機冷卻水道上。熱敏電阻決定了流經水溫表線圈繞組的電流大小,從而驅動表頭指針擺動。以前汽車發動機的冷卻水都是用自水充當,很多汽車發動機冷卻系統都用門的冷卻液,因此也稱為冷卻液溫度表。

5,燃油表
燃油表是顯示油箱的油量的儀表,單位是L(升),指針指向「F」,表示滿油,指向「E」,表示無油;也有用1/1、1/2、0分別表示滿油、半箱油和無油。燃油表有兩個線圈,分別在「F」與「E」一側,感測器是一個由浮子高度控制的可變電阻,阻值變化決定兩個線圈的磁力線強弱,也就決定了指針的偏轉方向。
6,充電表
充電表顯示發電機與蓄電池之間的充放電狀態,有電流表和電壓表之分。以前的汽車多數是用電流表,它有一塊永久磁鐵,使固定在支點上的指針保持中間位置,有線圈環繞在支點周圍,當有電流通過線圈時會感應出磁場,指針在磁場作用下左右擺動,擺動方向決定於電流流經線圈的方向。
因此電流表串聯在蓄電池與發電機之間,當發電機向蓄電池充電時,儀表顯示正(+)極,若蓄電池向負載放電量大於發電機的充電量,則顯示負(-)極。
由於電流表接線柱承受電流比較大,不太安全,當發動機運轉時,充電燈接地線路聯通,充電燈發亮;當發動機未運轉時,充電燈接地線路被斷開,充電燈熄滅;如果充電燈仍然亮時,說明充電系統有故障。

G. 儀器的主要分類

儀器儀表是多種科學技術的綜合產物,品種繁多,使用廣泛,而且不斷更新,有多種分類方法。按使用目的和用途來分,主要有量具量儀、 汽車 儀表、電離輻射儀表、 拖拉機 儀表、船用儀表、航空儀表、導航儀器、駕駛儀器、無線電測試儀器、建材測試儀器、地震測試儀器、大地測繪儀器、水文儀器、計時儀器、農業測試儀器、商業測試儀器、教學儀器、醫療儀器、環保儀器等。屬於機械工業產品的儀器儀表有工業自動化儀表、電工儀器儀表、光學儀器、分析儀器、實驗室儀器與裝置、材 料試驗機、氣象海洋儀器、電影機械、照相機械、復印縮微機械、儀器儀表元器件、儀器儀表材料、儀器儀表工藝裝備等13類。它們通用性較強,批量較大,或為儀器儀表工業所必需的基礎。
各類儀器儀表按不同特徵,例如功能、檢測控制對象、結構、原理等再分為若干小類或子類。工業自動化儀表按功能右分為檢測儀表、顯示儀表、調節儀表和執行器等。其中檢測儀表按被測物理量又分為溫度測量儀表、壓力測量儀表、流量測量儀表、物位測量儀表和機械量測量儀表等。溫度測量儀表和機械量測量儀表等。溫度測量儀表按測量方式又分為接觸式測溫儀表和非接觸式測溫儀表。接觸式測溫儀表又分為熱電式、膨脹式、電陰式等。其他各類儀器儀表的分類法大體類似,主要與發展過程、使用習慣和有關產品的分類有關。儀器儀表在分百煉成鋼方面尚無統一的標准,儀器儀表的命名也存在類似情況。
常見種類
色譜儀器作為分析儀器中既基礎又重要的一大類,應用范圍廣、普及程度高,一直是分析儀器用戶和廠商持續關注的焦點之一。
環境監測儀器是專門用於監測室內外環境各項參數的儀器總稱,通過對影響環境質量因素的代表值的測定,確定環境質量或污染程度及其變化趨勢。
分子光譜儀包括紫外可見、分子熒光、拉曼光譜、紅外光譜、光譜圖像技術等,是實驗室中常用的分析工具。隨著硬體和軟體技術的進步,分子光譜儀器技術也在不斷的進步,已經成為解決各種分子分析技術難題的有效手段。其應用領域也在不斷擴展,特別是在食品安全、葯品檢測和生命科學以及各種現場快速分析中發揮著日益重要的作用。
分子光譜儀器技術發展趨勢主要是小型化並增加其穩定性,從實驗室分析走向現場檢測;研究分析方法,拓寬其應用領域,也是當前分子光譜重要的發展方向。除了技術的進步之外,操作的簡單、便捷要求也帶來了儀器的智能化發展,大的彩色觸摸屏及平板電腦的加入也增加了用戶的操作體驗性。
電化學分析是儀器分析的重要組成部分,與光譜分析、色譜分析一起構成了現代分析儀器的三大重要支柱。電化學分析法靈敏度和准確度高,選擇性好。電化學儀器裝置較為簡單,操作方便,應用廣泛。
電化學分析所包含的內容豐富,已近建立起比較完善的理論體系,在現代化學工業、生物與葯物分析、環境分析等領域有著廣泛的應用,特別是在生命科學領域更是發揮著其他分析方法難以取代的作用。隨著環境監測、生物醫葯等領域的快速發展,對電化學儀器的需求也越來越多。
實驗室常用設備主要涉及樣品前處理、實驗室傢具、提供合成/反應所需環境以及為實驗室提供所需耗材等。
氣體溫度計:多用氫氣或氦氣作測溫物質,因為氫氣和氦氣的液化溫度很低,接近於絕對零度,故它的測溫范圍很廣。這種溫度計精確度很高,多用於精密測量。
電阻溫度計:分為金屬電阻溫度計和半導體電阻溫度計,都是根據電阻值隨溫度的變化這一特性製成的。金屬溫度計主要有用鉑、金、銅、鎳等純金屬的及銠鐵、磷青銅合金的;半導體溫度計主要用碳、鍺等。電阻溫度計使用方便可靠,已廣泛應用。它的測量范圍為-260℃至600℃左右。?
溫差電偶溫度計:是一種工業上廣泛應用的測溫儀器。利用溫差電現象製成。兩種不同的金屬絲焊接在一起形成工作端,另兩端與測量儀表連接,形成電路。把工作端放在被測溫度處,工作端與自由端溫度不同時,就會出現電動勢,因而有電流通過迴路。通過電學量的測量,利用已知處的溫度,就可以測定另一處的溫度。這種溫度計多用銅——康銅、鐵——康銅、鎳銘——康銅、金鈷——銅、鉑——銠等組成。它適用於溫差較大的兩種物質之間,多用於高溫和低濁測量。有的溫差電偶能測量高達3000℃的高溫,有的能測接近絕對零度的低溫。?
高溫溫度計:是指專門用來測量500℃以上的溫度的溫度計,有光測溫度計、比色溫度計和輻射溫度計。高溫溫度計的原理和構造都比較復雜,這里不再討論。其測量范圍為500℃至3000℃以上,不適用於測量低溫。
指針式溫度計:是形如儀表盤的溫度計,也稱寒暑表,用來測室溫,是用金屬的熱脹冷縮原理製成的。它是以雙金屬片做為感溫元件,用來控制指針。雙金屬片通常是用銅片和鐵片鉚在一起,且銅片在左,鐵片在右。由於銅的熱脹冷縮效果要比鐵明顯的多,因此當溫度升高時,銅片牽拉鐵片向右彎曲,指針在雙金屬片的帶動下就向右偏轉(指向高溫);反之,溫度變低,指針在雙金屬片的帶動下就向左偏轉(指向低溫)。
玻璃管溫度計:玻璃管溫度計是利用熱脹冷縮的原理來實現溫度的測量的。由於測溫介質的膨脹系數與沸點及凝固點的不同,所以我們常見的玻璃管溫度計主要有:煤油溫度計、水銀溫度計、紅鋼筆水溫度計。他的優點是結構簡單,使用方便,測量精度相對較高,價格低廉。缺點是測量上下限和精度受玻璃質量與測溫介質的性質限制。且不能遠傳,易碎。
壓力式溫度計:壓力式溫度計是利用封閉容器內的液體,氣體或飽和蒸氣受熱後產生體積膨脹或壓力變化作為測信號。它的基本結構是由溫包、毛細管和指示表三部分組成。它是最早應用於生產過程溫度控制的方法之一。壓力式測溫系統仍然是就地指示和控制溫度中應用十分廣泛的測量方法。壓力式溫度計的優點是:結構簡單,機械強度高,不怕震動。價格低廉,不需要外部能源。缺點是:測溫范圍有限制,一般在-80~400℃;熱損失大響應時間較慢;儀表密封系統(溫包,毛細管,彈簧管)損壞難於修理,必須更換;測量精度受環境溫度、溫包安裝位置影響較大,精度相對較低;毛細管傳送距離有限制。
熱電偶溫度計:熱電偶溫度計是由兩條不同金屬連接著一個靈敏的電壓計所組成。金屬接點在不同的溫度下,會在金屬的兩端產生不同的電位差。電位差非常微小,故需靈敏的電壓計才能測得。由電壓計的讀數,便可知道溫度為何。
液晶溫度計:用不同配方製成的液晶,其相變溫度不同,當其相變時,其光學性質也會改變,使液晶看起來變了色。如果將不同相變溫度的液晶塗在一張紙上,則由液晶顏色的變化,便可知道溫度為何。此溫度計之優點是讀數容易,而缺點則是精確度不足,常用於觀賞用魚缸中,以指示水溫。
實驗儀器:萬用表、台式萬用表、指針表、示波器、信號發生器、LCR電橋、頻率計、耐壓測試儀、台式絕緣電阻測試儀、台式泄漏電流測試儀、台式接地電阻測試儀、電源、電參數測試儀、音-視頻測試儀、數字設備測試儀、失真儀、靜電放電測試儀、自動元件分析儀、線圈圈數測量儀、自動變壓器測試系統;
熱工儀表:紅外線測溫儀、紅外熱像儀、接觸式測溫儀、溫濕度測試儀、在線紅外測溫儀、在線紅外熱像儀;
環保儀器:噪音測試儀、風速測試儀、有毒氣體測試儀、鹵素氣體測試儀、煙氣分析儀、溫濕度儀表、氣密撿漏儀、氣體檢測儀、照度計;
光通信測量儀器:光譜分析儀、光時域反射計、光纖對接器、光纖可視故障定位儀、光纖熔接機、光纖切割機、光源、光功率計、光纖多用表、光回波損耗測試儀、誤碼測試儀;
無損測量試儀:轉速表、測振儀、超聲波塗層測厚儀、測距儀、硬度計、粗糙度儀、超聲波探傷儀、激光測徑儀、塗層測厚儀、手持式合金分析儀、金屬設備缺陷診斷儀、攜帶型電纜故障檢測儀、雷達測速儀、防腐層狀況檢測儀、電火花測試儀;
電力儀器:鉗形表、兆歐表、漏電流鉗表、鉗形接地電阻測試儀、高壓絕緣電阻測試儀、線纜測高儀、接地電阻測試儀、功率因數表、電力專用非接觸檢相器、漏電開關測試儀、迴路阻抗抗測試儀、電力綜合測試儀、線路尋蹤器、電力質量分析儀。

H. 工業自動化儀器儀表包括什麼

工業自動化儀器儀表包括:
溫度測量儀表、壓力測量儀表、流量測量儀表、物位測量儀表、機械量測量儀表、流程分析儀器、檢測儀表、顯示儀表、調節儀表等。
知識點延伸:
工業自動化儀器儀表是在工業生產過程中,對工藝參數進行檢測、顯示、記錄或控制的儀器儀表,又稱工業儀表。對工藝參數進行檢測、顯示、記錄或控制的儀表,或(工業)過程檢測控制儀表。
工藝生產過程的檢測是了解和控制工業生產的基本手段,只有在任何時刻都能准確地了解工藝過程的全貌,並進行控制,才能保證生產過程順利,並以高的生產率、小的消耗生產出合格的產品。

I. 電子信息技術 主要學些什麼

1、現代儀器儀表的分類
根據國際發展潮流和我國的現狀,現代儀器儀表按其應用領域和自身技術特性大致劃分為6個大類,即工業自動化儀表與控制系統、科學儀器、電子與電工測量、儀器、醫療儀器、各類專用儀器,感測器與儀器儀表元器件及材料。工業自動化儀表與控制系統,主要指工業,特別是流程產業生產過程中應用的各類檢測儀表、執行機構與自動控制系統裝置。科學儀器主要指應用於科學研究、教學實驗、計量測試、環境監測、質量和安全檢查等各個方面的儀器儀表。電子與電工測量儀器,主要指低頻、高頻、超高頻、微波等各個頻段測試計量專用和通用儀器儀表。醫療儀器主要指用於生命科學研究和臨床診斷治療的儀器。各類專用儀器指農業、氣象、水文、地質、海洋、核工業、航空、航天等各個領域應用的專用儀器。科學儀器可以細分為14個小類,即電子光學儀器,離子光學儀器,X射線儀器,光譜儀器,色譜儀器,波譜儀器,電化學儀器,生化分離分析儀器,氣體分析儀器,顯微鏡和成像系統,化學反應及熱分析儀器,聲學振動儀器,力學性能測試儀器(材料試驗機),光電測量儀器。其中,發展最快,應用最廣和市場容量最大的是各類光學儀器和分析儀器。現代儀器儀表雖然作了大致分類,實際上存在著許多交叉,比如各類專用儀器中許多都是科學儀器。
2、現代儀器儀表的發展趨勢
國際儀器儀表發展極為迅速,僅以科學儀器中的分析儀器為例,世界分析儀器市場年銷售總額由2000年256億美圓到2002年增至316億美圓,年增長11%以上,是全球經濟增長速度的3—4倍。近10幾年來國際儀器儀表發展的主要趨勢是:
數字技術的出現把模擬儀器的精度、分辨力與測量速度提高了幾個量級,為實現測試自動化打下了良好的基礎。計算機的引入,使儀器的功能發生了質的變化,從個別參量的測量轉變成測量整個系統的特徵參數,從單純的接受、顯示轉變為控制、分析、處理、計算與顯示輸出,從用單個儀器進行測量轉變成用測量系統進行測量。計算機技術在儀器儀表中的進一步滲透,使電子儀器在傳統的時域與頻域之外,又出現了數據域測試。90年代,儀器儀表與測量科學技術突破性進展是儀器儀表智能化程度的提高;DSP晶元的大量問世,使儀器儀表數字信號處理功能大大加強;微型機的發展,使儀器儀表具有更強的數據處理能力和圖象處理功能;現場匯流排技術是90年代迅速發展起來的一種用於各種現場自動化設備與其控制系統的網路通信技術,Internet和Internet技術也將進入控制領域。現代儀器儀表產品將向著計算機化、網路化、智能化、多功能化的方向發展,跨學科的綜合設計、高精尖的製造技術使它能更高速、更靈敏、更可靠、更簡捷地獲取被分析、檢測、控制對象的全方位信息。未來10年,而更高程度的智能化應包括理解、推理、判斷與分析等一系列功能,是數值、邏輯與知識的結合分析結果,智能化的標志是知識的表達與應用。利用物理學的新效應和高新技術及其成就開發新型高靈敏度、高穩定性、強抗干擾能力感測器技術和測試儀器儀表。如:利用高溫超導量子干涉儀(SGUID)開發計量測試儀器、物理學測試儀器、地理和地質學儀器、化學分析儀器、醫療儀器、無損材料檢測儀器等。利用橢偏技術來檢測光纖、光學玻璃等,它與近場光學相結合,不僅可以測量表面精細結構,同時根據近場光學反射偏振信息可以分辨出被測物體的材料,這是目前實驗研究新探索。將可調諧穩頻激光光譜儀技術用於高精密的幾何量與機械量和多種無形態的量的測量,開發以新一代微型光纖傳導激光干涉儀,它的測量范圍可以從納米到幾米或更大的范圍,解析度可達10mm。它還可用於稱重,研製新型電子天平、高精度的電子皮帶稱、高解析度的壓力計等。發展納米測量技術,建立納米計量測試標准,這是當今在計量與測試技術研究中十分活躍的課題。分析儀器正在經歷一場革命性的變化,傳統的光學、熱學、電化學、色譜、波譜類分析技術都已從經典的化學精密機械電子結構、實驗室內人工操作應用模式,轉化為光、機、電、算(計算機)一體化、自動化的結構,並正向更名副其實的智能系統發展(帶有自診斷自控、自調、自行判斷決策等高智能功能)。由於以信息技術為代表高新科學技術的突飛猛進,使科學儀器的工作原理,設計思想、設計方法發生了明顯的變化,其關鍵技術主要表現為:(1)微分析技術即分析儀器的微型化和微量化,其共性技術有微控技術、微加工技術、微檢測技術、微光源、微分光光學系統、微感測器等,應用上述技術的微分析儀器如:微流控制晶元、晶元實驗室、微近紅外光譜儀等。(2)生物、化學感測器包括新型感測技術在分析儀器中的應用,將生物晶元技術,新型化學感測技術,智能感測器技術應用於分析儀器的研製。(3)成像技術包括廣義成像,納米級超高分辨成像,信息處理等,具體的領域有:核磁共振技術、圖像自動分析及綜合技術、成像光譜技術、近場光學成像技術。(4)儀器的聯用技術通過信息分離、專用軟體介面技術,實現多種科學技術間的聯用以實現復雜系統的痕量成份分析、結構分析、形態分析等綜合分析,如:色譜—質譜聯用、色譜—光譜聯用等。多台儀器、多個實驗室結合的綜合分析管理系統(LIMS, Laboratory Information Management System)已經推廣應用;儀器可以上網、製造廠商進行遠距診斷、指導正確使用或提出維修指導,各同類儀器用戶或相同分析工作用戶直接進行數據、情報共享,儀器的遠程校準和量值溯源等已指日可待。分析儀器在生物、環保、醫學等有關人的生存、發展領域的應用日新月異,現代高科技軍事方面的發展也促進了分析技術和分析儀器的應用拓展,靈敏、准確的現場毒物檢測、生命保障任務也大大擴大了分析了儀器的應用領域。
根據上述儀器儀表國際發展的趨勢,可以十分清楚的看出現代儀器儀表發展具有以下主要特點:
① 技術指標不斷提高
就如奧林匹克運動的口號是更高、更快、更強一樣,儀器儀表在提高檢測控制技術指標上是永遠的追求。以儀器儀表和測量控制的技術范圍指標來說,如電壓從納伏~100萬伏;電阻從超導至1014Ω;諧波測量到51次;加速度從10-4—104g;頻率測量至1010HZ;壓力測量至108Pa;溫度測量從接近絕對零度至1010℃等。以提高測量精度指標來說,工業參數測量提高至0.02%以上,航空航天參數測量達到0.05%以上,計量精度和科學儀器達到的精度更是與時俱進。以提高測量的靈敏度來說更是向單個粒子、分子、原子級發展。提高測量速度(響應速度),靜態0.1~0.2ms,動態為Lμs。提高可靠性,一般要求為2~5萬小時,高可靠要求25萬小時。穩定性(年變化)<±0.05%(高精度儀器)或<±0.1%(一般儀器)。此外還不斷提高產品環境適應性。
② 最先應用新的科學研究成果,高新技術大量採用
現代儀器儀表作為人類認識物質世界、改造物質世界的第一手工具,是人類進行科學研究和工程技術開發的最基本工具。人類很早就懂得「工欲善其事,必先利其器」的道理,新的科學研究成果和發現如資訊理論、控制論、系統工程理論,微觀和宏觀世界研究成果及大量高新技術如微弱信號提取技術,計算機軟、硬體技術,網路技術,激光技術,超導技術,納米技術等均成為儀器儀表和測量控制科學技術發展的重要動力,現代儀器儀表不僅本身已成為高技術的新產品,而且利用新原理、新概念、新技術、新材料和新工藝等最新科技術成果集成的裝置和系統層出不窮。
③ 單個裝置微小型化,智能化,可獨立使用,嵌入式使用和聯網使用
測量控制儀器儀表大量採用新的感測器、大規模和超大規模集成電路、計算機及專家系統等信息技術產品,不斷向微小型化、智能化發展,從目前出現的「晶元式儀器儀表」,「晶元實驗室」等看,單個裝置的微小型化和智能化將是長期發展趨勢。從應用技術看,微小型化和智能化裝置的嵌入式連接和聯網應用技術得到重視。
④ 測控范圍向有關工作方式立體化、全球化擴展,測量控制向系統化、網路化發展
隨著測量控制儀器儀表所測控的既定區域不斷向立體化、全球化甚至星球化發展,儀器儀表和測控裝置已不再呈單個裝置形式,它必然向測控裝置系統、網路化方向發展。例如一個大型水電站的測控系統,僅檢測大壩安全性的感測器就達數千個,此外各個發電機組狀態及水位情況的檢測控制點(I/O測控點)將超過萬點,要達到大型水電站的正常發電和送電,必須將各個測控點的測控裝置形成網路化結構,形成一個有機的測控網路系統;又例如衛星測控系統,人造衛星上配置的各種感測器就達到數千,它首先要將衛星上各種測控裝置構成一個完整的自動測控子系統,然後和多個地面站的測控系統構成一個廣域測控系統。
⑤ 攜帶型、手持式以至個性化儀器儀表大量發展
隨著生產的發展和人民生活水平的提高,人們對自己的生活質量和健康水平日益關注,檢測與人們生活密切相關的各類商品、食品質量的儀器儀表,預防和治療疾病的各種醫療儀器是今後發展的一個重要趨勢。科學儀器的現場、實時在線化,特別是家庭和個人使用的健康狀況和疾病警示儀器儀表將有較大發展。
3、現代儀器儀表發展的關鍵技術
從現代儀器儀表科學技術的發展趨勢和特點,可以列出儀器儀表發展的關鍵技術如下。
① 感測技術
感測技術不僅是儀器儀表實現檢測的基礎,它也是儀器儀表實現控制的基礎。這不僅因為控制必須以檢測輸入的信息為基礎,並且是由於控制達到的精度和狀態,必需感知,否則不明確控制效果的控制仍然是盲目的控制。
廣義而言感測技術必須感知三方面的信息,它們是客觀世界的狀態和信息,被測控系統的狀態和信息以及操作人員需了解的狀態信息和操控指示。在這里應注意到客觀世界無窮無盡,測控系統對客觀世界的感知主要集中於與目標相關的客觀環境(簡稱既定目標環境),既定目標環境之外的環境信息可通過其它方法採集。被測控系統可以是簡單的物或單一的樣本,可以是復雜的無人直接操縱的自動系統,可以是有人(群)在內操作的大型自動化系統或社會活動系統,也可以是人體。以人體健康、生理、心理狀態為目標的感測技術是醫療診治儀器的基礎和核心。操作人員可以是單人,但在系統化、網路化的情況下常為不同崗位下的操作人員群體。
窄義而言,感測技術主要是客觀世界有用信息的檢測,它包括有用被測量敏感技術,涉及各學科工作原理、遙感遙測、新材料等技術;信息融合技術,涉及感測器分布,微弱信號提取(增強),感測信息融合,成像等技術;感測器製造技術,涉及微加工,生物晶元,新工藝等技術。
② 系統集成技術
系統集成技術直接影響儀器儀表和測量控制科學技術的應用廣度和水平,特別是對大工程、大系統、大型裝置的自動化程度和效益有決定性影響,它是系統級層次上的信息融合控制技術,包括系統的需求分析和建模技術,物理層配置技術,系統各部份信息通信轉換技術,應用層控制策略實施技術等。在操作人員為多種不同崗位的操作群體情況下,還包括各級操作人員需求分析技術。
③ 智能控制技術
智能控制技術是人類以接近最佳方式,通過測控系統以接近最佳方式監控智能化工具、裝備、系統達到既定目標的技術,是直接涉及測控系統的效益發揮的技術,是從信息技術向知識經濟技術發展的關鍵。智能控制技術可以說是測控系統中最重要和最關鍵的軟體資源。從目前發展趨勢看,在企業信息化ERP/MES/PCS三級結構的計算機測控系統中,軟體的價格已超過硬體的3倍。而有關石化、冶金、電力、制葯行業中自動化測控系統的先進控制軟體價格就超過系統硬體價格。智能控制技術包括仿人的特徵提取技術,目標自動辨識技術,知識的自學習技術,環境的自適應技術,最佳決策技術等。
④ 人機界面技術
人機界面技術主要為方便儀器儀表操作人員或配有儀器儀表的主設備、主系統的操作員操作儀器儀表或主設備、主系統服務。它使儀器儀表成為人類認識世界、改造世界的直接操作工具。儀器儀表、甚至配有儀器儀表的主設備、主系統的可操作性、可維護性主要由人機界面技術完成。儀器儀表具有一個美觀、精緻、操作簡單、維護方便的人機界面,常成為人們選用儀器儀表及配有儀器儀表的主設備、主系統的一個重要條件。
人機友好界面技術包括顯示技術、硬拷貝技術、人機對話技術、故障人工干預技術等。考慮到操作人員從單機單人向系統化、網路化情況下的許多不同崗位的操作人員群體發展、人機友好界面技術正向人機大系統技術發展。此外,隨著儀器儀表的系統化、網路化發展,識別特定操作人員、防止非操作人員的介入技術也日益受到重視。
⑤ 可靠性技術
隨著儀器儀表和測控系統應用領域的日益擴大,可靠性技術特別是在一些軍事、航空航天、電力、核工業設施,大型工程和工業生產中起到提高戰鬥力和維護正常工作的重要作用。這些部門一旦出現故障,將導致災難性的後果。因此裝置的可靠性、安全性、可維性、特別是包括受測控系統在內的整個系統的可靠性、安全性、可維性顯得特別重要。像2003年8月15日美國、加拿大大面積停電的事故,是決不應由部分設備故障而擴展造成!
儀器儀表和測控系統的可靠性技術除了測控裝置和測控系統自身的可靠性技術外,同時還要包括受測控裝置和系統出現故障時的故障處理技術。測控裝置和系統可靠性包括故障的自診斷、自隔離技術,故障自修復技術,容錯技術,可靠性設計技術,可靠性製造技術等。

J. 電力儀器儀表都包括什麼

電流表,電壓表,瓦特表,功率因數表,電度表,同期表,有功表,無功表,兆歐表,鉗形電流表,萬用表,等。

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