《测控仪器设计(第2版)》课后习题答案_浦昭邦_王宝光

测控仪器则是利用测量和控制的理论，采用机、电、光各种计量测试原理及控制系统与计算机相结合的一种范围广泛的测量仪器。

仪器仪表的用途和重要性—

遍及国民经济各个部门，深入到人民生活的各个角落，仪器仪表中的计量测试仪器与控制仪器统称为测控仪器，可以说测控仪器的水平是科学技术现代化的重要标志。

仪器仪表的用途:

在机械制造业中：对产品的静态与动态性能测试；加工过程的控制与监测；设备运行中的故障诊断等。 在电力、化工、石油工业中：对压力、流量、温度、成分、尺寸等参数的检测和控制；对压力容器泄漏和裂纹的检测等。

在航天、航空工业中：对发动机转速、转矩、振动、噪声、动力特性、喷油压力、管道流量的测量；对构件的应力、刚度、强度的测量；对控制系统的电流、电压、绝缘强度的测量等。

发展趋势 :

高精度与高可靠性、高效率、智能化、多样化与多维化 （1）高精度与高可靠性随着科学技术的发展，对测控仪器的精度提出更高的要求，如几何量nm精度测量，力学量的mg精度测量等。同时对仪器的可靠性要求也日益增高，尤其是航空、航天用的测控仪器，其可靠性尤为重要。 （2）高效率 大批量产品生产节奏，要求测量仪器具有高效率，因此非接触测量、在线检测、自适应控制、模糊控制、操作与控制的自动化、多点检测、机光电算一体化是必然的趋势。（3）高智能化 在信息拾取与转换、信息测量、判断和处理及控制方面大量采用微处理器和微计算机，显示与控制系统向三维形象化发展，操作向自动化发展，并且具有多种人工智能从学习机向人工智能机发展是必然的趋势。（4）多维化、多功能化（5）开发新原理 （6）动态测量

现代设计方法的特点：

(1)程式性 强调设计、生产与销售的一体化。

(2)创造性 突出人的创造性，开发创新性产品。

(3)系统性 用系统工程思想处理技术系统问题。力求系统整体最优，同时要考虑人-机-环境的大系统关系。

(4)优化性 通过优化理论及技术，以获得功能全、性能良好、成本低、性能价格比高的产品。

(5)计算机辅助设计 计算机将更全面地引入设计全过程，计算机辅助设计不仅用于计算和绘图，在信息储存、评价决策、动态模拟、人工智能等方面将发挥更大作用。

工作原理：

Z向运动具有自动调焦功能，通过计算机对CCD摄像器件摄取图像进行

分析，用调焦评价函数来判断调焦质量。被检测的印刷线路板或IC芯片

的瞄准用可变焦的光学显微镜和CCD摄像器件来完成。摄像机的输出经图

像卡送到计算机进行图像处理实现精密定位和图像识别与计算，并给出

被检测件的尺寸值、误差值及缺陷状况。

按功能将仪器分成以下几个组成部分：

1 基准部件 5 信息处理与运算装置

2 传感器与感受转换部件 6 显示部件

3 放大部件 7 驱动控制器部件

4 瞄准部件 8 机械结构部件

基准部件

测量的过程是一个被测量与标准量比较的过程，因此，仪器中要有与被测量相比较的标准量，标准量

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