測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論

前言

　　測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)源于高等教育儀器儀表類(lèi)專(zhuān)業(yè)。1998年教育部調(diào)整本科專(zhuān)業(yè)時(shí)，把儀器儀表類(lèi)11個(gè)專(zhuān)業(yè)（精密儀器、光學(xué)技術(shù)與光電儀器、檢測(cè)技術(shù)與儀器儀表、電子儀器及測(cè)量技術(shù)、幾何量計(jì)量測(cè)試、熱工計(jì)量測(cè)試、力學(xué)計(jì)量測(cè)量、光學(xué)計(jì)量測(cè)量、無(wú)線電計(jì)量測(cè)試、檢測(cè)技術(shù)與精密儀器、測(cè)控技術(shù)與儀器）歸并為一個(gè)大專(zhuān)業(yè)——測(cè)控技術(shù)與儀器。這是我國(guó)高等教育由專(zhuān)才教育向通才教育轉(zhuǎn)變的重要里程碑。　　在當(dāng)今自動(dòng)化、信息化時(shí)代，各類(lèi)信息的采集、處理、傳輸及自動(dòng)控制技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用就顯得非常重要；掌握了先進(jìn)的測(cè)控技術(shù)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字化信息技術(shù)及其綜合應(yīng)用能力的人才是社會(huì)急需的人才。近年來(lái)，測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)急速擴(kuò)大，學(xué)生人數(shù)也在陜速增加。在2009年儀器科學(xué)與技術(shù)本科教學(xué)研討會(huì)上，教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主任委員胡小唐教授在題為“以質(zhì)量工程為抓手，推進(jìn)儀器科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新教育”的報(bào)告中指出，開(kāi)設(shè)測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)的本科院校從2000年的96所增加到2009年的257所，增長(zhǎng)167%，在校生人數(shù)由2000年的27600人增加到2009年的85700人，增長(zhǎng)210%。在如此高速發(fā)展的形勢(shì)下，如何保證教育教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的人才，成為儀器科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)教育的生命線，是我們所面臨和需要解決的重大課題。我認(rèn)為測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)教材內(nèi)容不豐富、品種不全是我們亟待改善的問(wèn)題之一。陳毅靜副教授在測(cè)控儀器企業(yè)生產(chǎn)第一線工作了十余年，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，后又擔(dān)任西安科技大學(xué)電控學(xué)院測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)的系主任，在測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)的教學(xué)第一線積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，這本《測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論》正是陳毅靜副教授教學(xué)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。該書(shū)可作為測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)的測(cè)控技術(shù)導(dǎo)論教材，還可作為非測(cè)控專(zhuān)業(yè)相關(guān)技術(shù)人員的參考書(shū)。給測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)新生開(kāi)設(shè)測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課程，對(duì)大學(xué)新生進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的引導(dǎo)和學(xué)習(xí)方法的傳授，其效果顯著，深受學(xué)生歡迎?！　〈髮W(xué)歷來(lái)是培養(yǎng)社會(huì)棟梁的基地，創(chuàng)新是大學(xué)教育的主題。希望通過(guò)大家的努力，使大學(xué)成為新思想的發(fā)源地、新實(shí)踐的實(shí)習(xí)基地、新產(chǎn)品的研發(fā)基地。同時(shí)也希望測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)能越辦越好，專(zhuān)業(yè)實(shí)力越來(lái)越強(qiáng)。

內(nèi)容概要

　　《測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論》以測(cè)控技術(shù)為主線，以通俗簡(jiǎn)要的方式介紹測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)的概況及其所涉及的基本原理和核心技術(shù)，以大量的實(shí)例及圖片介紹了測(cè)控技術(shù)的定義、特點(diǎn)、發(fā)展概況及其在工業(yè)中的作用等內(nèi)容；還介紹了測(cè)控專(zhuān)業(yè)的知識(shí)體系與課程體系，對(duì)學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課可起到先導(dǎo)性的作用。為了使教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)時(shí)代發(fā)展的特征，把握時(shí)代發(fā)展的脈搏，還特別介紹了現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的前沿性內(nèi)容。　　《測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論》力求結(jié)構(gòu)清晰、通俗易懂、內(nèi)容符合實(shí)用性教材的要求。通過(guò)學(xué)習(xí)《測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論》，能使學(xué)生對(duì)測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)及學(xué)科有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)，從而明確學(xué)習(xí)目的，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，對(duì)自己的學(xué)習(xí)制訂一個(gè)合理的規(guī)劃?！　　稖y(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論》適用面較廣，可作為測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課程的教材，還可供從事自動(dòng)化、機(jī)電一體化、電子信息工程和電氣工程與自動(dòng)化等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員自學(xué)和參考。

書(shū)籍目錄

第1章 緒論1.1 專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論的意義1.1.1 專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論的目的1.1.2 專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論的性質(zhì)1.2 大學(xué)的學(xué)習(xí)方法1.2.1 學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)1.2.2 學(xué)會(huì)生活1.2.3 學(xué)會(huì)合作1.2.4 學(xué)會(huì)思考本章小結(jié)思考題第2章 測(cè)控技術(shù)與儀器概述2.1 測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)概況2.1.1 測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)的歷史沿革2.1.2 測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)定位2.1.3 測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)的學(xué)科定位2.1.4 測(cè)控技術(shù)的核心概念2.1.5 測(cè)控儀器的基本概念2.1.6 測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)和自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的異同點(diǎn)2.2 測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用2.2.1 測(cè)控技術(shù)在冶金工業(yè)中的應(yīng)用2.2.2 測(cè)控技術(shù)在電力工業(yè)中的應(yīng)用2.2.3 測(cè)控技術(shù)在煤炭工業(yè)中的應(yīng)用2.2.4 測(cè)控技術(shù)在石油工業(yè)中的應(yīng)用2.2.5 測(cè)控技術(shù)在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用2.2.6 測(cè)控技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用2.2.7 測(cè)控技術(shù)在航空航天業(yè)中的應(yīng)用2.2.8 測(cè)控技術(shù)在軍事裝備中的應(yīng)用2.2.9 測(cè)控技術(shù)在醫(yī)藥醫(yī)療業(yè)中的應(yīng)用2.2.10 測(cè)控技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用2.2.11 測(cè)控技術(shù)在大眾生活中的應(yīng)用2.3 測(cè)控技術(shù)與儀器的發(fā)展歷史2.3.1 測(cè)控技術(shù)的早期實(shí)踐2.3.2 測(cè)控技術(shù)的形成和發(fā)展2.3.3 控制理論的發(fā)展歷程2.3.4 測(cè)控技術(shù)的發(fā)展思考本章小結(jié)思考題第3章 測(cè)量基本原理3.1 測(cè)量的基本概念3.1.1 測(cè)量的定義3.1.2 測(cè)量技術(shù)的分類(lèi)3.1.3 測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)成3.2 傳感器的基本概念3.2.1 傳感器的定義3.2.2 傳感器的組成3.2.3 傳感器的分類(lèi)3.2.4 傳感器的技術(shù)指標(biāo)3.2.5 傳感器的選用原則3.3 常見(jiàn)傳感器的轉(zhuǎn)換原理3.3.1 電阻式傳感器3.3.2 電容式傳感器3.3.3 電感式傳感器3.3.4 磁電式傳感器3.3.5 壓電式傳感器3.3.6 熱電式傳感器3.3.7 光電式傳感器3.3.8 霍爾式傳感器3.3.9 光纖傳感器3.3.10 磁柵式傳感器3.3.11 諧振式傳感器3.4 電信號(hào)的處理3.4.1 模擬信號(hào)處理3.4.2 數(shù)字信號(hào)處理本章小結(jié)思考題第4章 自動(dòng)控制基本原理4.1 自動(dòng)控制的基本概念4.1.1 人工控制4.1.2 自動(dòng)控制4.1.3 反饋控制4.1.4 自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成4.2 自動(dòng)控制的基本特性4.2.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)的模型4.2.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的特性4.3 基本的控制理論4.3.1 經(jīng)典控制理論4.3.2 現(xiàn)代控制理論4.3.3 智能控制理論4.3.4 大系統(tǒng)理論4.4 典型的控制方法4.4.1 經(jīng)典控制方法4.4.2 現(xiàn)代控制方法4.4.3 智能控制方法本章小結(jié)思考題第5章 自動(dòng)控制系統(tǒng)5.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)的概況5.1.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類(lèi)5.1.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)5.1.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)方法5.2 單回路控制系統(tǒng)5.2.1 單回路控制系統(tǒng)的工作原理5.2.2 單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟5.3 多回路控制系統(tǒng)5.3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)5.3.2 前饋一反饋控制系統(tǒng)5.3.3 比值控制系統(tǒng)5.3.4 分程控制系統(tǒng)5.4 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)5.4.1 模擬量與數(shù)字量的轉(zhuǎn)換5.4.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成5.4.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)5.4.4 基于計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)控制本章小結(jié)思考題第6章 現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)6.1 現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)概述6.1.1 現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的定義6.1.2 現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的特點(diǎn)6.1.3 現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用6.1.4 現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法6.2 現(xiàn)代傳感器技術(shù)6.2.1 新型傳感器6.2.2 傳感器技術(shù)發(fā)展方向6.3 現(xiàn)代儀器儀表技術(shù)6.3.1 新型儀器儀表的特點(diǎn)6.3.2 虛擬儀器6.3.3 儀器儀表技術(shù)發(fā)展方向6.4 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)6.4.1 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組成6.4.2 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)6.4.3 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用6.4.4 監(jiān)控組態(tài)軟件6.5 嵌入式系統(tǒng)6.5.1 嵌入式系統(tǒng)的定義6.5.2 嵌入式系統(tǒng)的組成6.5.3 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用6.5.4 嵌入式處理器6.5.5 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展本章小結(jié)思考題第7章 測(cè)控專(zhuān)業(yè)的知識(shí)體系與課程體系7.1 測(cè)控專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和要求7.1.1 測(cè)控專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)7.1.2 測(cè)控專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)要求7.2 測(cè)控專(zhuān)業(yè)的理論基礎(chǔ)和知識(shí)體系7.2.1 測(cè)控專(zhuān)業(yè)的理論基礎(chǔ)7.2.2 測(cè)控專(zhuān)業(yè)的知識(shí)體系7.3 測(cè)控專(zhuān)業(yè)的課程體系和主干課程7.3.1 測(cè)控專(zhuān)業(yè)的課程體系7.3.2 部分主干課程介紹本章小結(jié)思考題第8章 測(cè)控專(zhuān)業(yè)的就業(yè)與考研8.1 就業(yè)8.1.1 就業(yè)前景8.1.2 就業(yè)準(zhǔn)備8.2 考研8.2.1 考研方向8.2.2 考研準(zhǔn)備本章小結(jié)思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　信息論、控制論、系統(tǒng)論是測(cè)控專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)理論。信息技術(shù)、控制技術(shù)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是測(cè)控專(zhuān)業(yè)的基本技術(shù)。在本書(shū)中我們?cè)噲D由淺及深、由表及里地介紹信息論、控制論、系統(tǒng)論的基本概念；.用科普的語(yǔ)言介紹測(cè)控技術(shù)的內(nèi)容、應(yīng)用、歷史及發(fā)展方向。但又要比科普高一層次，要引人專(zhuān)業(yè)詞匯用語(yǔ)，更注重測(cè)控技術(shù)的基本原理、核心概念、知識(shí)體系的解釋?zhuān)ぐl(fā)大家學(xué)習(xí)新知識(shí)的興趣?！　”菊n程在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)對(duì)測(cè)控專(zhuān)業(yè)做全面的介紹，包含的內(nèi)容廣博，涉及幾十門(mén)課程，難以進(jìn)行詳細(xì)介紹，但要有系統(tǒng)性。我們的原則如下：　　（1）以通俗簡(jiǎn)要的方式介紹測(cè)控技術(shù)與儀器所涉及的最基本的原理和核心概念。重點(diǎn)介紹主干學(xué)科、主干課程的內(nèi)容。為了適應(yīng)測(cè)控技術(shù)的迅猛發(fā)展，體現(xiàn)時(shí)代發(fā)展的特征，把握時(shí)代發(fā)展脈搏，引入測(cè)控技術(shù)前沿性的技術(shù)介紹。　?。?）對(duì)于需要高深數(shù)理知識(shí)或?qū)I(yè)理論才能描述的原理技術(shù)，僅扼要介紹解決問(wèn)題的思路，不介紹解決問(wèn)題的具體方法，僅達(dá)到“知其然”。在后續(xù)課程中學(xué)習(xí)了相應(yīng)的理論后，自然能進(jìn)一步深入理解本專(zhuān)業(yè)的知識(shí)內(nèi)容，達(dá)到“知其所以然”。　?。?）鼓勵(lì)提問(wèn)，可以針對(duì)學(xué)生的疑問(wèn)做專(zhuān)題討論或?qū)ｎ}報(bào)告。通過(guò)師生間的溝通和交流互動(dòng)，不僅能夠?qū)y(cè)控技術(shù)有更加深入的認(rèn)識(shí)，而且能更加全面地認(rèn)識(shí)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的方方面面，為今后的學(xué)習(xí)開(kāi)創(chuàng)一個(gè)良好的開(kāi)端。　　加強(qiáng)素質(zhì)培養(yǎng)、淡化專(zhuān)業(yè)、擴(kuò)寬基礎(chǔ)，提倡不同專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的交叉和滲透是21世紀(jì)高等教育的方向。測(cè)控專(zhuān)業(yè)正是一個(gè)典型的多學(xué)科交叉融合的專(zhuān)業(yè)，又是一個(gè)高新技術(shù)專(zhuān)業(yè)，這意味著既要扎實(shí)地學(xué)好基礎(chǔ)知識(shí)，又要緊跟技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新。因此，我們不僅要學(xué)會(huì)知識(shí)，更重要的是要會(huì)學(xué)知識(shí)。如果不會(huì)學(xué)習(xí)，就只能被動(dòng)地學(xué)習(xí)而不會(huì)主動(dòng)地學(xué)習(xí)，就只能學(xué)到知識(shí)的皮毛而學(xué)不到知識(shí)的內(nèi)涵。

編輯推薦

　　《測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論》贈(zèng)送電子課件　　注重以學(xué)生為本：站在學(xué)生的角度、根據(jù)學(xué)生的知識(shí)面和理解能力來(lái)編寫(xiě)，考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知過(guò)程，通過(guò)不同的工程案例或者示例深入淺出進(jìn)行講解，緊緊抓住學(xué)生專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的動(dòng)力點(diǎn)，鍛煉和提高學(xué)生獲取知識(shí)的能力?！　∽⒅厝宋闹R(shí)與科技知識(shí)的結(jié)合：以人文知識(shí)講解的手法來(lái)闡述科技知識(shí)，在講解知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，設(shè)置閱讀材料板塊介紹相關(guān)的人文知識(shí)，增強(qiáng)教材的可讀性，同時(shí)提高學(xué)生的人文素質(zhì)。注重實(shí)踐教學(xué)和情景教學(xué)：書(shū)中配備大量實(shí)景圖和實(shí)物圖，并輔以示意圖進(jìn)行介紹，通過(guò)模型化的教學(xué)案例介紹具體工程實(shí)踐中的相關(guān)知識(shí)技能，強(qiáng)化實(shí)際操作訓(xùn)練，加深對(duì)理論知識(shí)的理解；設(shè)計(jì)有豐富的題型，在鞏固知識(shí)技能的同時(shí)啟發(fā)創(chuàng)新思維。　　注重知識(shí)技能的實(shí)用性和有效性：以學(xué)生就業(yè)所需專(zhuān)業(yè)知識(shí)和操作技能為著眼點(diǎn)，緊跟最新的技術(shù)發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用，在理論知識(shí)夠用的前提下，著重講解應(yīng)用型人才培養(yǎng)所需的技能，突出實(shí)用性和可操作性。

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