测控技术论文
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测控技术论文范文第1篇
关键词：四课法；毕业设计；空天作战；卫星测控
中图分类号：G642.477 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0200-02
本科毕业设计作为大学四年最后一个重要的教学环节，长期以来受到指导教师的重视和关注，创新研究了各种有效途径，取得了很好的实践效果。[1-3]笔者所在的课题组基于多年的本科毕业设计指导实践经验，深入分析了国防科学技术大学军事指挥类学生和工程技术类学生不同的特点，考虑到大范畴下单个毕业设计课题研究的局限性，分别设置了相应的专题作为毕业设计课题，受到了学生的广泛好评。
在本科毕业设计指导实践过程中，课题组基于专题式本科毕业设计指导方案，提出了“四课法”本科毕业设计专题指导方法。针对军事指挥类学生，为促进空天作战力量建设和“天战”优秀军事指挥人才培养，基于空天作战背景，设计了空天作战专题作为毕业设计选题。另外，针对测控技术与仪器专业学生的专业特点，充分结合理论和实践，软件和硬件能力的双重训练，设计了卫星测控专题作为毕业设计选题。通过空天作战专题和卫星测控专题本科毕业设计的指导研究与实践，深入分析和总结了专题毕业设计指导的相关经验，对后续毕业设计指导工作具有重要的指导意义。
一、本科毕业设计专题设计
1.军事指挥类学生本科毕业设计专题设计
自20世纪90年代至今，国际上发生了几场较大规模的局部战争，其中一个不容忽视的重要特点便是空天领域的军事应用，空天作战的概念应运而生。空天作战是指以航空航天力量为主，在其他有关力量的配合下，为达成一定的作战目的，根据统一计划和统一指挥，在空天战场共同进行的以空天威慑、空天支援和空天攻防为主要方式的作战行动。[4]未来战争，谁能够掌握空天的“制高点”，谁必将掌握战争的主导权。近年来，世界主要军事强国都争先发展空天作战力量，太空领域的竞争更趋激烈，空天战场的地位将进一步凸显。随着航空航天技术的发展，未来高技术局部战争将首先从外层空间开始，空天战场将成为敌对双方激烈争夺的战略高地。
为了保卫国家的空天安全，有效防御军事强国的空天威胁，需要科学深入地研究空天作战问题，理解和系统掌握空天作战的有关理论，对空天作战中的相关技术问题进行前沿探索。结合国防科学技术大学军事指挥类学生的培养目标和特点，笔者所在的指导团队结合空天作战相关的人才培养的迫切需求，确定了“空天作战专题”作为学生的本科毕业设计课题。因此，本毕业设计专题不仅具有很强的军事应用背景，而且具有明确的研究意义。
以空天作战为背景，从争夺制天权的基本手段、空间信息的获取及在空天作战中的应用、空间环境监测、美国空天作战相关研究对我军的启示、空天作战系统中的目标选择、攻击和防御等方面展开研究，精心设计了14个子课题以供14名军事指挥类学生选择，每个子课题都是空天作战背景下相关问题的具体描述。专题包含的14个子课题是一个有机整体，有利于学生在毕业设计过程中资源共享，相互交流和探讨，群策群力，在有限的毕业设计时间里掌握更多的相关知识。
2.工程技术类学生本科毕业设计专题设计
课题组所指导的工程技术类学生来自于测控技术与仪器专业（以下简称“测控专业”），该专业一直被学生称为“万精油”专业。因为测控专业所涉及的领域很宽，它集计算机、软件、网路、传感、电子、机械、光学等多种技术于一体，用于解决实际工程中的控制管理、信号获取、传输和处理等一系列问题。[5]但随着我国航天事业的飞速发展，“航天测控”成为测控专业学生耳熟能详的领域，更愿意将本专业和航天技术的发展同等看待。航天测控是反映一个国家综合科技实力的重要标志之一。作为当今世界最尖端的领域之一，航天测控涉及天文、天体力学、空间控制技术、电子信息、数值计算等多个尖端学科。作为测控专业的本科毕业生，迫切希望通过毕业设计更深入地了解航天测控相关的技术细节。
针对5名测控专业学生，以卫星测控为背景，确定了“卫星测控专题”作为学生的本科毕业设计课题。从卫星测控星载仪器电路原理与设计、卫星测控星载仪器信号设计与合成、卫星测控星载仪器信号接收与处理、卫星测控中的扩频信号捕获技术研究、卫星测控中的扩频信号跟踪技术研究，精心设计了5个子课题，每个子课题都是卫星测控信号流程中的重要环节，环环相扣，最终构建了一个完整的测控实验平台。有利于在毕业设计过程中培养学生的团队协作精神，加强学生间的交流与探讨，共同将卫星测控领域的技术细节理解的更加透彻。
二、“四课法”本科毕业设计专题指导实践
专题式本科毕业设计与传统的“一对一”本科毕业设计之间的不同之处在于学生从给定的子课题中选择一个子课题开展毕业设计工作，所有学生要了解专题的整体情况，同时要求每人独立完成一题。所有子课题是一个统一的整体，指导团队通过开展相应的指导，确保每个学生都能在规定的时间内进行较为深入的研究，最终完成优秀的毕业论文。指导团队包括10名教师，作为一个整体，由负责人协调进行全面指导工作，同时根据教师的专业特长，确定具体指导的子课题。在整个指导过程中，提出了“四课法”本科毕业设计专题指导方法，在四个重要阶段集中指导，以确保毕业设计指导工作进行的更加高效。
1.下达任务课：明确任务，充分交代
在学生选定相应的子课题之后，教师将下发《本科毕业设计任务书》（简称《任务书》）。在学生初步理解《任务书》的基础上，给学生们上第一课：下达任务课。
对于学生来说，本科毕业设计是一个全新的重要环节，它不同于前三年的课堂教学，也不同于任何之前进行过的教学、实验等单一训练，它是一个综合的“项目”，所以学生在拿到《任务书》后会非常困惑，不知道具体该做什么，如何做。这就迫切要求教师能够在第一时间把握学生的心理特点，针对他们的疑问，逐一解答他们的困惑。在下达任务课上，教师要积极引导学生“发问”，这样才能有的放矢的解决他们最关心的难题，达到更好的指导效果。“好的开始，是成功的一半。”在第一课上，教师要针对问题充分交代，帮助学生充分理解《任务书》的要求，让他们明确自己的任务：需要哪些基础知识，需要补充学习哪些新知识，任务的最终目标是什么，各个过程环节该如何实施？每一个方面都要交代清楚，让学生彻底打消疑虑，给他们建立自信心，为接下来的毕业设计奠定坚实的基础。
2.开题报告课：确定方向，引导思维
学生在充分理解《任务书》研究内容的基础上，通过查阅相关参考文献，将各个任务进一步细化，提炼出课题的关键问题，提出课题研究的基本方法，并制定详细的研究计划，完成《本科毕业设计开题报告》（简称《开题报告》）。
《开题报告》是学生开始进行毕业设计实质性工作的第一步，也是毕业设计环节第一次由学生主导，向教师提交撰写材料。开题报告课作为毕业设计指导的第二堂课，教师需要着重从以下几个方面把握，协助他们确定明确的方向，引导学生的发散思维，为下一步毕业设计工作制定可行的计划。
（1）对专题及子课题的认识：学生针对不太熟悉的专题领域，要了解自己子课题的研究内容，必须要全面认识子课题所在的大专题背景。所以开题报告中，要简要介绍自己对专题及课题的认识。
（2）本课题国内外研究现状及发展趋势：要明确课题的具体研究内容，首先要对国内外的研究现状进行全面了解和梳理，准确分析它的发展趋势，找准课题的研究方向。
（3）课题在理论与实践上的意义：学生选择一个子课题，最初对课题的意义并不完全清楚。通过开题报告课，教师根据学生分析的课题在理论与实践上的意义，点评相关的内容，为后续工作的展开明确方向。
（4）课题需要解决的关键理论问题和实际问题：课题研究的核心内容是解决一定的理论问题和实际问题，这是学生必须把握的内容，也是开题报告课最重要的部分。教师要根据学生《开题报告》的内容分析他们的思路，从各子课题展开，确保每个学生都能理顺课题的关键问题。
（5）课题研究的基本方法、实验方案及技术路线的可行性论证，并估计在进行论文工作中可能遇到的困难、问题和解决措施：明确了需要解决的关键问题之后，学生在《开题报告》中对研究的基本方法及可行性进行分析。教师要客观分析研究内容的工作量和学生有效投入时间等因素，评价其可行性，及时修正不合理部分。此外，教师还要对论文工作中可能遇到的困难和问题与学生进行充分探讨，引导学生提出相应的解决措施。
（6）论文研究的进展计划：在有限的时间里，需要进行一定的研究工作。一般而言，时间较为紧张，通过制定详细的研究进展计划，划分重要的检查节点，有利于教师更有针对性的指导学生顺利完成毕业设计任务。在开题报告课上，教师根据学生制定的论文研究进展计划，分析其合理性和可考核性，并进行必要的调整。
3.中期检查课：查看方法与思路，细致指导，广泛讨论
在学生毕业设计工作进行到一半时，实施“中期检查课”。开题报告课上，已经对整个毕业设计进行全面规划和部署，在中期检查节点应该完成哪些内容，是有明确计划的。因此在中期检查课上，教师首先要查看研究方法是否正确，研究思路是否清晰，在更细节的方面加强指导，为后半部分的毕业设计定下方向。其次多个学生做同一个专题，有很多研究内容和研究成果是可以提前进行资源共享的。教师要引导学生进行广泛的讨论，取长补短，齐头并进，共同进步。另外，还要给每个学生吃下“定心丸”：大家一定能在规定的时间内顺利完成毕业设计工作，只需要稍稍调整心态，更加投入，按照《任务书》中的任务需要，对照《开题报告》中的研究思路，一步步朝着目标努力。
4.论文成稿课：查看内容与数据，规定格式
在学生完成《本科毕业论文》（简称《论文》）初稿时，开设“论文成稿课”。事实上，从毕业设计之初，大部分学生就开始着手为撰写毕业论文储备有用的素材，认真思考，形成新的观点进行论述。在论文成稿课上，教师要查看论文的内容是否是学生独自完成的，是否是带有自己新观点的论述；检查相关的实验数据是否真实可信，必要时进行相关的考证；其他方面也要严格把握，如语句是否通顺，逻辑是否合理等，都要进行全面的指导；另外，还要查看论文格式是否完全符合规定。
除了以上重要的“四课”之外，在毕业设计实施过程中，由指导团队负责人统一安排和部署，每周都有2～3名教师进行全面的指导；指导教师针对各自具体负责的子课题，定期和学生见面，了解毕业设计进展，进行现场指导，及时解决学生毕业设计过程中遇到的问题。此外，鼓励学生通过电子邮件的方式和指导教师每周联络一次，学生向指导教师汇报毕业设计的进展情况，指导教师检查学生的阶段性完成情况，以确保指导工作落到实处。
三、感想与总结
在本次本科毕业设计工作中，针对军事指挥类学生和工程技术类学生，均创新性地提出了“大专题”模式本科毕业设计团队指导方案。对于选定该专题的学生，每个人都要花费一个学期的时间完成一个完整的毕业设计课题，毕业论文就是最终的成果形式。事实上，每个人除了自己的成果之外，还能在每次讨论及最终答辩中汲取其他同学的研究成果，学到其他的新知识，达到知识共享。这就是专题式毕业设计最大的意义所在。
通过本次毕业设计研究与实践发现：第一，空天作战专题和卫星测控专题都是全新的毕业设计课题，深受学生们的欢迎，两专题可以作为固定课题以供后续的学生继续研究和学习。第二，毕业设计指导过程中，教师要指导学生学习基础理论、基本知识和基本方法，学生通过思考和提问，又能促进教师更多的思考，师生间碰撞出意想不到的火花，使学生学到更多新知识。第三，“四课法”本科毕业设计专题指导方法是通过多年实践经验总结出来的，应用成效显著。课堂上对学生进行针对性指导后，学生能更清晰地梳理自己的思路，调整自己的进度，学生之间也可以取长补短，资源共享，达到更好的效果。通过分析和总结相关经验，在后续的毕业设计指导工作中，教师将更有针对性地指导学生，让他们在毕业设计过程中取得更大的进步。
参考文献：
[1]熊艳，刘国福.初探军校大学生本科毕业设计中存在的问题及解决措施[J].中国教育技术装备，2011，（3）：57-58.
[2]王正杰.基于团队设计项目的本科毕业设计模式研究与实践[J].北京青年政治学院学报，2011，20（2）：105-110.
[3]范兴明，张鑫，王荣，等.本科毕业设计过程中创新精神与实践创新能力的培养[J].科技信息，2011，（21）：22-23.
[4]王万春.空天作战理论与实践[M].北京：蓝天出版社，2010.
[5]冯旭哲，陈建云，明德祥.测控技术与仪器专业本科毕业设计研究与实践[J].高等教育研究学报，2011，34（1）：86-88.
测控技术论文范文第2篇
他是享誉国内外的知名教授。作为一名科研尖兵，他在国内外率先开展了多变量模糊-神经自适应控制方法研究并引领此方向开展了近20 年的研究。已经指导毕业博士后、博士研究生，毕业硕士生近百人，其中1人获得全国百篇优秀博士论文提名奖、2人获得省优秀博士论文奖，3人入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。张化光作为国内外智能控制的领军人物之一，2010年入选“辽宁省院士人选培养工程”，目前是辽宁省控制学科为数不多的几名教育部长江学者特聘教授和国家杰出青年科学基金获得者之一。
从1991年开始，张化光在国内外率先开展了多变量模糊-神经自适应控制方法研究，发表了多篇学术论文。特别是提出了基于模糊-神经辨识的广义预测自适应控制方法，并于1993年出版了国内外第一本结合神经网络技术实现模糊自适应控制的学术专著《复杂系统的模糊辨识与模糊自适应控制》。经过近20年的研究，发表了一系列关于模糊-神经辨识、建模、动态特性分析、状态或网络传输时滞分析、模糊-神经优化、自适应控制器设计等研究成果，在国际上引起了许多后续研究。著名国外学者R. Belohlavek、E. N. Sanchez、S. Arik等都对张化光在多变量模糊-神经自适应控制领域的开创性工作给予好评。同时，张化光也被推举担任IEEE 计算智能学会的自适应优化技术局主席。他的学术研究成果先后获得2008年辽宁省自然科学一等奖，2010年度教育部自然科学一等奖。
近20年来，他一直坚持扎扎实实地做本科教学和研究生教学工作。张化光不只在战略方面给学生指导，在细节方面也从不放过。每个学生发表的论文都要经过他的审查，从文字的推敲，表达式的演算到结构的安排组合，他都给予充分的重视。目前张化光已经指导博士后10名（6名已经出站），毕业博士生20人（其中留学生2人），毕业硕士生60多人，很多人都已成长为各单位的杰出人才。
张化光不仅在教学中注重培养方法，在生活上也重视对学生的人文关怀。2010年5月，他把当选沈阳市特等劳动模范所获得的一万元奖金全部捐赠给优秀的贫困学生，帮助他们顺利完成学业。
在众多科研成果中，张化光负责开发的流体输送管网的实时数据采集分析方法、高精度泄漏检测定位技术和面向节能的复杂配电网监测控制与实时故障诊断系统已规模化生产，广泛应用于中石油和中石化公司的56个输油子站和11个省份的86家集控子站和电厂，每年创造直接经济效益过亿元，对企业自动化水平和生产效率的提高及相关技术的科技进步产生了积极、深远的影响，提升了我国在故障诊断、容错和监测控制领域的技术水平和国际地位。
测控技术论文范文第3篇
关键词：机械工程 专业硕士 实践能力
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）01（b）-0130-03
专业硕士培养过程中，具备较强的工程能力和实践能力是其区别于学术型硕士的重要特点。机械工程专业的实践基础是从事复杂机械装备设计、先进装备制造、机电系统控制与监测研究最重要的条件之一，因此，机械工程实践环对机械工程类专业硕士研究生的培养是十分重要的。我国工程专业硕士研究生实践教学起步时间较短，开展机械工程专业实践基地建设可进一步完善研究实践教学体系，发挥机械工程学科的传统优势，使学生较深入地掌握机械工程领域的基本技能及开发技能，同时满足机械工程类研究生解决实际问题的迫切愿望。要达到这样一个培养目标，专业实践是必不可少的重要环节，充分的、高质量的专业实践是专业学位教育质量的重要保证[1-2]。
1 机械工程专业硕士培养目标及方向的确定
充分考虑硕士研究生的学术及工程能力培养要求，才能确定机械工程专业硕士培养目标[3]。机械工程领域培养德、智、体全面发展的应用型、复合型的高层次工程技术和管理人才。该领域硕士学位获得者应掌握机械工程领域的基础理论，掌握现代制造技术及系统的设计、分析、试验技术，机电一体化系统设计方法，现代制造工程，机械性能分析、设备故障诊断、状态监测与维护技术，信息化、智能化的基础技术，工业设计的研究与设计方法。具有从事机电新产品、制造装备开发设计能力、生产工艺设计及实施能力、生产设备管理及使用维修能力。培养工程应用能力强，实践技能水平高，掌握先进设计、分析、检测、制造等现代研究与工程应用技术的高级人才。
由机械工程的培养目标可以看出，现代设计与方法、先进制造与装备、机电系统测控与技术是机械工程领域专业硕士不可或缺的培养方向。
2 培养环节的设计
2.1 实行机械工程专业硕士双导师制的培养模式
根据机械工程专业硕士实践能力的培养的特点，该领域全日制机械工程专业硕士研究生可采用学校导师与企业导师共同培养的方案。 机械工程专业硕士学校导师由具有指导硕士研究生资格并且具有工程经验的教师担任。学校导师应在机械工程专业硕士入学一学期内采用双向选择的方式确定。企业导师一般由学校导师所合作的单位内具有高级职称且具备丰富实践能力的工程技术人员担任。企业导师应在机械工程专业硕士入学后一年内确定。双导师以学校导师指导学术、企业导师指导工程实践的模式为主。学校导师主要负责机械工程专业硕士研究生的课程学习、论文选题、开题报告、中期考核、学位论文（特别是理论部分）的指导。学校导师对机械工程专业硕士论文的质量负责。企业导师主要负责机械工程专业硕士研究生在工程技术实践中能力的培养、学位论文的选题、论文实践部分的指导等。学校导师和企业导师应经常交流情况，切磋经验，互相配合，共同指导从而保证机械工程专业硕士的培养质量[4-5]。
2.2 机械工程专业硕士实践性毕业论文设计
机械工程专业硕士学位论文选题应来源于应用课题或现实问题，必须要有明确的职业背景和应用价值[6]。学位论文形式可根据行业特点，采用调研报告、应用基础研究、规划设计、产品开发、案例分析、项目管理等形式。学位论文须独立完成，要体现研究生综合运用科学理论、方法和技术解决实际问题的能力。学位论文评阅人和答辩委员会成员中，应有相关行业实践领域具有高级专业技术职务的专家。其课题最终成果，要以具体的设备、系统来体现。学位论文完成后，按有关学位工作实施细则的规定由学院组织论文答辩。答辩通过后由学院分学位委员会审议，充分考核其实践能力，验证课题论文具体实物成果，然后才能将相关材料上报研究生院，提交校学位评定委员会审批，获得机械工程专业硕士学位。
3 实践课程的设定与实施
3.1 现代设计与方法实践能力培训
现代设计与方法实践能力培训主要是培养学生对现代设计与方法的认识以及如何实现。该实践通过使用ProE绘图软件和PowerMill软件以及数控机床来实现零件从设计到加工的现代化和智能化。首先学生通过使用ProE软件来设计出需要的加工零件，然后将绘制好的加工零件导入到PowerMill软件，通过此软件来实现数控机床加工零件所需要加工轨迹代码，在仿真检验后将代码导入数控机床中来实现零件的加工。图1为学生完成的零件三维造型及加工轨迹设计。
3.2 先进制造与装备方向实践能力的培训
先进制造与装备方向实践能力的培训是培养学生在对先进制造与装备的认知基础上的实践能力。该实践课程培训在西门子840D SL数控系统实验平台进行，如图2所示。教学试验台上配有针对机床常见情况（如运动、故障报警、加工状态）的演示盘，通过各种信号灯的显示可模拟机床的刀库的旋转、换刀以及机床辅助动作的状态。学生可进行西门子840D-SL系统的连接调试、西门子840D-SL系列S120伺服轴调试、西门子840D-SL系统参考点建立调试及故障诊断、西门子840D-SL系统所用Step-7 PLC指令编程与调适、ShopMill CAD/CAM编程实践、PCU单元OEMs HMI扩展界面开发与编辑、SIMATIC WinCC flexible开发工具包的使用及数控加工程序测试，完成图形仿真训练。
3.3 机电系统测控方向实践能力的培养
机电系统测控与技术方向的实践主要培养学生对测试和控制技术的认识与实践能力。该实践通过数据采集卡来实现对模拟量的采集和数字量的输入输出控制，让学生深刻了解到数据采集卡是如何将外界的模拟量转换成电压，然后将电压转换成人们熟悉的数字值；明白数据采集卡是如何控制数字量的输入和输出。让学生通过自己的编程来实现对直驱试验平台的控制。通过该实践不仅能够使学生直观地认识到先进制造与装备的概念，还能够使学生明白如何通过上位机来调用动态链接库函数，从而实现对设备的控制。图3是学生通过变成编程软件实现的简单测控界面。
4 结语
机械工程专业硕士实践能力要求较高，通过上述环节可进一步完善研究生培养方案及实践教学体系，培养机械工程类专业硕士研究生的动手能力和实践能力，使其掌握机械工程技术相关理论与技术，做到“学以致用”。同时可为我国制造行业提供实用型科研、技术人才，间接促进我国现代制造业的发展。
参考文献
[1] 彭宝营.基于“开放式数控系统”的机械工程专业硕士实践教学设计[J].科技资讯，2015，13（25）：120-122.
[2] 郑鹏，吴建权，沈会祥，等.“机械工程”专业型硕士研究生校企联合培养创新模式研究[J].科技创新导报，2015，10（22）：207-209.
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[4] 郑文轩，杨瑛，田贝贝.全日制硕士专业学位研究生“双导师制”培养模式探析[J].教育教学论坛，2015（34）：154-155.
测控技术论文范文第4篇
关键词：工程教育认证制度；测控技术与仪器专业；本科教学体系；实践环节
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）33-008-02
一、引言
近十几年来，随着我国高等教育招生规模不断扩大，高等教育得以大范围普及，大众化水平不断提高，随之教育质量问题成为社会关注的重点。根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》指示精神，为了贯彻落实《教育部关于提高人才培养质量的若干意见》，各个高校结合自身专业设置等实际情况进行本科教学改革、专业评估、专业认证，从而培养具有优良品德、信念坚定、理论知识丰富、动手能力强的高素质专业人才，使大众化高等工程教育能适应社会发展的需要。
我校测控技术与仪器专业（简称测控）成立于2005年，是电子、光学、机械、计算机、通信、控制、信息处理等多学科相互渗透形成的一门高新技术综合学科，是典型的工程学科。2012至2013年两年间，已有清华大学、北京理工大学、天津大学等六所院校的测控技术与仪器专业通过专业认证，说明该专业有合理可行的认证标准，指导本科教学体系的完善。
二、工程教育认证制度的导向作用
《华盛顿协议》（以下简称《协议》）是国际上有关工程教育学历签署时间最早，具有高知名度、高影响力的国际本科工程互认协议。协议中提出的工程专业教育标准，是对工科院校毕业生能力公认的国际化权威要求。工程教育专业认证制度的效力体现在以下几个方面：
（一）与国际工程教育同步接轨
随着我国加入世界经贸组织WTO，高等工程教育人才培养也逐步与国际接轨。依据《协议》约定，签约成员的专业认证过程具有相似的政策、相应环节的评价标准，课程设置和工程理论知识具有一致性，使人才培养达到国际化标准。为此，2006年我国开始了工程教育专业认证工作，结合国内各高校办学情况、联系市场行业发展需求，首批选择了四类专业作为试点。2010年6月，依据《发展规划纲要》精神，“卓越工程师教育培养计划”试点项目正式启动，通过校企合作，开放工程教育。2013年6月，中国成为《华盛顿协议》的签约成员，极大地促进我国的工程教育认证标准趋于国际化，推动校企合作，提高高等工程教育实力。
（二）以培养学生能力为导向
《协议》专业认证标准中有“outcome based”一词为基于产出产品的质量进行评价，即成果导向，评价标准由原来的知识导向型“他懂得什么”转变为“他能做什么”的能力导向型。《协议》中评价的能力包括数学应用能力、设计完成实验及数据分析、设计可执行系统、多学科交叉、工程问题解决能力、专业素养道德、与人合作交流、广阔知识面、终身学习能力、掌握时事、工程实践中使用合适技术手段等。我国的工程教育专业认证标准对毕业生能力的概括包括十个方面，涉及人文素养、责任感、职业道德，运用自然科学、数学等知识，工程实践经历、了解专业发展，设计实施分析实验，创新意识，运用现代信息手段，了解法律法规，表达、人际交往能力，终身学习能力，国际化交流等。
三、专业认证对测控技术与仪器专业教学体系的影响评价标准
根据《全国工程教育专业认证标准》规定，本科工程教育层次培养要求包括通用标准和专业补充标准。其中通用标准是针对所有工程教育专业，以学生为中心进行持续改进，而测控专业属于仪器类专业，有其特定的专业补充标准。下面分别针对两类标准说明其对测控专业的本科教学体系的导向作用。
（一）通用标准
包括学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍、支持条件七方面：（1）各专业应制定制度以吸引优秀生源，能执行落实学生学业、就业、心理健康指导方面的相关措施，跟踪并评估学生学习过程表现，承认转专业学生的原有学分；（2）根据学校自身专业发展特色，制定培养目标并定期进行修改，要体现学生毕业时以及毕业五年左右应达到的要求和预期成就；（3）毕业生应达到十种能力，有必要做好学生学习工程的表现评估；（4）监控教学过程质量，定期评价课程体系设置及教学质量，建立跟踪和反馈措施，定期评价是否达成评价目标并持续改进评价结果；（5）应有行业专家参与课程体系设置，其中数学及自然科学类至少占总学分的15%，体现自然科学在本专业应用的工程基础类、专业基础类课程和体现系统规划设计并实现的专业类课程至少占30%，实践类和毕业设计至少占20%，人文类课程至少占15%；（6）教师数量满足需要，结构合理，聘请企业、行业专家为兼职教师，教师队伍有能力达成学生的培养目标并且拥有一定的工程背景以满足专业教学需要，参与教改研究，有足够精力指导本科教学，为学生指导职业规划、提供咨询服务；（7）提供足够数量的教室、实验室设备，支持师资队伍建设，支持学生实践创新活动，具有规范的教学服务管理。
（二）测控专业补充标准
补充标准从课程体系、师资队伍、专业条件三方面做出更详细的要求。（1）根据学校发展的特点，确定自然科学基础类、工程专业基础类、专业类课程相关课程内容，以测控技术与系统设计开发测试及工程实际应用为核心实现专业培养目标，特别强调实践环节和毕业设计环节，应掌握基本的工程技术和基本技能；（2）要求专业课教师至少一半具有五年以上教龄，百分之八十以上具有与企业完成合作或在企业工作半年以上的经历；（3）具有体现专业特点的硬件实验实践条件，应用于授课过程中的技能训练。
四、我校测控专业本科教学改革内容
（一）培养目标的准确定位
测控专业毕业生应为具备设计制造精密仪器并能对其进行测量和控制的能力，能在相关领域内进行仪器设备的设计制造、新技术开发应用及过程管理维护方面的高级工程技术人才，以工程教育专业认证为标准，准确定位人才培养目标即“口径宽、基础厚、能力强、综合素质高”。具体来讲，在确定专业方向前即大学一、二年级对学生进行口径宽、基础厚的通识教育，而在三、四年级进行专识教育，让学生掌握专业基本理论知识，提高学生的自学能力、运用理论知识解决实际问题并创新的能力，培养高素质复合型人才以满足工程需要。
（二）培养方案的不断完善
为了适应社会对测控专业技术人才的需求，自2009年起，对专业的培养计划和方案进行不断调整，根据毕业生反馈信息及其他高校测控专业课程设置的特点，进行重点理论课程的合并，增加实践环节包括课程设计、专业综合设计等，提高实践环节所占比重，完善能力培养环节，将实践教学与理论教学有机结合起来，形成单个课程设计与专业综合设计相互促进、相辅相成的教学内容体系。同时，为了让学生提前了解测控专业的特点及就业趋势，在通识教育阶段开设了仪器科学与技术概论课程，在第二、三学期以讲座的形式分别介绍专业特点、重要专业课程及专业技术的介绍，使得专识教育提前渗透到学生的意识中，让学生主动地去学并知道怎么去学。
（三）提高教师的工程实践能力
师资队伍的工程背景有待改善，弥补部分教师“由学生到老师”角色直接转换带来的不足，为此学院制定一系列政策鼓励教师到企业参与项目合作，参与企业项目的研发，制定专业课教师企业培训计划，与市场需求结合，了解测控领域的新技术、新应用，促进教、用、学的有机结合。此外，聘请企业、科研院所高级工程技术人员为兼职教师。
（四）提高实践工程教育层次
工程教育需要产学研相结合，专业认证标准也特别强调实践能力的培养，学院在这方面提供了高层次的实践教育平台――国家级机械工程实践教育中心（华北水利水电大学、郑州新大方重工科技有限公司-机械工程实践教育中心）、河南省高等学校实验教学示范中心、教育部卓越工程师计划，以此为平台合理配置仪器设备，鼓励学生参与校企合作项目，将理论知识运用到实际工程项目中。同时，鼓励学生参与不同形式的大学生创新创业项目、各种级别的大学生科技竞赛，提高实际工程应用在整个大学教育中的比重。
（五）高度重视毕业设计环节
毕业设计是对学生的一种综合考核，以系统设计的理念体现在论文选题、系统构思、功能实现、硬件调试、软件编程、撰写论文、毕业答辩等各个环节。丰富毕业设计选题，鼓励教师从自己的科研课题中产生题目，鼓励学生根据自己的兴趣确定选题方向，内容有助培养学生的综合知识运用能力、工程实践能力。突出毕业设计与实际生产相结合，使学生亲身经历系统的构思、设计、调试、实现整个过程。
五、总结
工程教育认证制度以能力为导向，全方位考察学生能力，教师的教学过程与学生的学习效果并重，更重视后者。我校测控专业以认证标准为导向棒，结合自身的特色和特点，进行相应的教学体系改革，包括培养目标的重新定位、培养方案的完善、师资队伍、实践环节等，协调校内实践与校外实践内容，充分利用各种资源提高学生的综合素质，培养高水平的实践工程型人才，真正推动测控技术与仪器专业的发展。
参考文献：
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测控技术论文范文第5篇
关键词：工程教育；专业英语；分布式融合；教学模式
0.引言
随着“CDIO”“卓越工程师”等工程教育理念及教育模式的提出，综合性创新型人才教育与培养已成为本科院校工科专业教育所探讨的热点问题，这也迫使工科专业的教育工作者们要站在工程的角度系统地设置专业课程，并站在工程的高度将多课程融合，以工程教育理念为指导，组织具体课程的教学及实践内容，此类全新的教育理念也必将推动中国的高等院校工科教育进入一个全新的教育阶段。
专业英语是各工科专业均开设的一门考查课程，一般开设在大学本科三年级，旨在提高学生阅读英语科技文献及软硬件说明书等与专业相关的英文资料的能力，有利于学生拓展专业知识，有助于毕业设计及论文的完成，培养学生用英语进行专业学术交流及科技英语写作能力，在注重“读”与“写”的同时，也要求学生锻炼“听”与“说”。
目前的专业英语教学模式及教学内容很难实现上述各项能力的提高，也难以体现应用性与工程性，甚至教与学都存在重视不够、热情不足等问题。作为一门重要的专业辅助课程，如何实现教学目的、改善教学效果、提高学习热情成为亟待解决的问题，其有效开展必将影响工程教育的进程与效果。
1.目前工科专业英语教学存在的问题
专业英语是经过教育专家论证才设置在本科专业教学中的一门课程，然而现在几乎变成了可有可无的课程。专业英语课程中普遍存在教师教学热情不高及学生缺乏学习积极性等现象，致使该课程的教学出现了目的和内容不明确、教与学均盲目混乱的局面。现将专业英语教学过程中存在的问题总结如下。
1.1教学目的不明确
专业英语课程教学目的是提高学生在专业科技英语方面的“听说读写”能力。对于一般的本科院校学生来说，对于中文科技论文的撰写都尚未涉足，又遑论写英文科技论文，“写”基本不必作为专业英语教学中的必要环节。在“听”和“说”方面，有针对性的专业教学资源非常有限，致使该部分教学很难顺利开展。从工程应用的角度来看，本科学生对于专业英文科技资料的“读”，似乎才是最关键的，然而目前的教学内容却也未能使这方面能力得到充分锻炼与提高。
1.2教学内容缺乏针对性
专业英语教材一般均力求涉及大部分专业内容，如测控专业的专业英语教材，一般包括信号及其处理、自动控制原理、电子电路、测试仪器等多门专业课程的知识，由于该课程的课时较少，所以每部分内容都是“泛谈”，基本是普及一些最基本的专业词汇及表达。如此“泛而散”的教学内容，且独立于其他专业课程，致使教与学都变得很盲目，自然降低了学习的热情和积极性。
1.3教学模式缺乏工程性
专业英语是为专业知识服务的，它们应该同期教学，才更合乎情理。实际教学中经常出现一年前学习的专业知识，一年后才学习其相关的英语表述，且不分重点，甚至仅节选几个知识点。这样的教学模式使专业英语逐渐变成了一门可有可无的课程，很难得到教师和学生的重视，更无法体现现今工科教育所提倡的工程性与实践性。
2.专业英语教学改革思路
笔者试图借鉴控制理论中的“分布式控制”思想，从工科教学融合性和工程性的角度出发，以提高专业英语教学针对性、工程性及学习主动性与积极性为目的，本着学以致用、学用结合的观点，依托目前现有的各门专业课程，采用“分布式融合”教学模式，即“分散教学、集中管理”的思想，采用全方位多课程渗透的方式，展开专业英语的教学与实践内容。
2.1分散式教学
分散式教学的具体思路是将专业英语教学内容及课时全部分散到各个专业课程的教学过程中，使专业英语教学和专业课程教学实时同步、互相补充、相互依托，即将专业英语教学环节作为专业课程教学的一部分，同时也将具体专业课程内容作为专业英语课程的教学内容。
以测控专业为例，在制定专业英语教学大纲及教学计划时，可以挑选几门专业课程作为分散教学的对象，如传感器技术、检测技术、测控电路、嵌入式原理及应用、计算机控制技术等，将上述每个课程中的部分教学内容或相关实践内容作为专业英语课程教学的主要内容。例如，可以将专业课程某个章节的内容或实践环节需要阅读的一些专业理论英文文献或软硬件、仪器设备英文说明书等作为专业英语的具体授课内容及参考资料。
将专业英语的计划学时（除去综合运用环节）有计划地分配到选定的专业课程中，也就是专业课程教学在原有本课程教学课时基础上，再增加几个学时与本课程相关的专业英语教学内容。与专业课程内容同步的专业英语教学，可以使专业英语的教学内容更具针对性和趣味性，同时也有助于专业课程中英文辅助教学资料内容的学习与消化。当然，分散到专业课程中的专业英语教学任务最好由专业课程任课教师承担，这样可以做到专业课程与专业英语的无缝融合。
2.2集中式管理
所谓集中式课程管理主要针对课程的结构安排及考核形式的确定，专业英语在基于分散教学的基础上，可以适度安排综合运用环节，采用综合案例形式，将分散教学的各专业课程内容融合起来，这样既可以加深学生对于课程教学内容的理解，也可以作为课程学习的一种考核评判方式，同时，也体现了课程教学的工程『生与实践性。
集中安排分散在各专业课程中的教学内容时，要保证教学形式独立，但教学内容不能孤立，应使分散的教学内容间建立横向的联系，以最终的综合运用案例为指导，统一安排各专业课程中分散讲授的专业英语内容。
3.专业英语具体教学内容（测控专业）
依据“分布式融合”教学模式的“分散教学、集中管理”思想，以石油化工学院测控专业的专业英语教学（共30学时）为研究对象，建立了一套融合性分布式的专业英语教学方案，具体内容如表1所示。
专业英语的学时分散到了自动控制原理、传感器技术、检测技术、计算机控制技术、智能控制技术、嵌入式原理及应用、虚拟仪器等7门专业课程中，并有针对性地安排了具体的教学内容，教师可根据教学内容选定相应教材。从语言的表达形式与习惯等方面考虑，作为教材的英文资料（包括期刊论文、软硬件说明书、手册、原版教材等）最好选用英美研究人员书写的，并且是专业领域中公认的水平较高的文档资料。
对于课程考核部分，教师应在专业英语课程所有教学内容开始之前向学生阐明该教学内容，让学生在对其最终将要设计的测控系统有设想有准备的情况下，进行“分散”部分的专业英语学习，这将会使学习更具针对性，也会在很大程度上提高学习的积极性。
测控技术论文范文第6篇
关键词： WinSock；远程测控系统；单片机；Visual C++
随着社会的不断发展，远程测控技术被应用于各个生活生产的领域中。例如：在公用工程和环境保护，以及楼宇等方面的自动化领域。不仅实现着对系统和用户的管理，还实现着对设备的测控和数据的显示，以及报警和综合共享一体化等。基于WinSock的远程测控系统在充分利用现有资源的条件下，实时获取信息和进行控制，以操作便捷和高性能的优势，确保资源分配更为合理。因此，远程测控系统将在通信技术日新月异的今天有着突破性的发展。
1 WinSock通信原理及编程实现
WinSock主要是指由Socket发展能够支持多种协议的网络编程接口。其中，Socket是套接字，是目前网络通信应用程序接口最为先进的接口之一。Socket可以作为不同机主间双向通信的端点：本地机主和远地机主，并构成网络编程界面。Socket的数据交换一般只与同一个域中的Socket进行，只规范支持单一的Internet域，而各种进程在使用该域的时候则采用TCP/IP协议来完成通讯。目前所使用的Socket分为：流Socket和数据报Socket。前者不仅拥有双向有序和无重复的数据流服务，而且还具有无记录边界的数据流服务；而后者虽然支持双向的数据流服务，但是无法确保它的可靠性和有序性，以及无重复性。其编程的实现是通过WinSock API直接与TCP/IP进行通讯。如下图1所示：
2 基于WinSock的远程测控系统总体结构
由于远程测控的现场具有分散性，对测控任务的完成必须要通过多个测控点来实现，例如：对小区的智能管理、对楼宇的监控等等。因此，基于WinSock的远程测控系统的设计可以采用一点对多点的分布式结构，在具备多点测控功能的条件下实现对远程测控点监控。其系统的结构如图2所示。
通过图2得知该系统由单片机采集系统、本地客户机网络、远程主机网络三方面所构成。单片机采集系统和本地测控客户机两者间的数据采集方式是通过串行通信进行。
当远程测控系统处于工作状态的时候，单片机采集系统会对本地客户机所发送的通道地址进行辨别，辨别的结果如果一致，那么就利用MAX491将所采集的数值发送到本地客户机。其中，远程测控系统还可以同时将采集到的32路数据发送到本地客户机中，并对采集系统进行控制。本地客户机还可以将数据传送到远程主机上，远程主机利用网络能够对指定的监控点进行监控。
3 基于WinSock的远程测控系统设计
3.1 系统设计
1）单片机与串行通信的设计
由于P89LPC935的单片机所构成的采集系统成本低、电路简单，能够在通过系统进行程序的升级，因此，利用型号为P89LPC935的单片机作为单片机采集系统的关键点，在支持串口通信与ISP的同时，还具有2路D/A与8路A/D转换器。远程测控系统由于要实现数据的采集和显示、系统的初化和A/D转换，以及对单片机的控制和串口数据的发送与接收，因此，该系统在硬件设计方面将采用单片机和ISP编程电路、电压和温度采集，以及型号为MAX491串口通信等方面构成。
串行通信主要是进行采样数据的传送，利用广播方式对数据进行发送，在每个采集终端设定地址，当数据发送模式传送采用数据到计算机，计算机通过串行接口模块传送数据并由采集终端监测地址是否属于该通道，如果是将执行数据传送到客户机的命令，相反则不执行命令，以达到控制单片机的目的。
2）本地客户机和远程主机的设计
由于本地客户机和远程主机都是通过Visual C++的WinSock编程实现，因此本地客户机测控软件主要用来实现对单片机采集系统和远程主机串行通信与网络通信，并建立于客户机数据和控制信息间的交流。远程主机初始化本地窗口，利用Socket建立和绑定本地端口，再用Bind（）指定本机地址。通过侦听端口用Listen（）侦听连接请求，在接收请求后，并通过Send（）函数发出控制指令，在结束通信时利用Close（）函数断开连接服务器关闭；而本地客户机在打开通信信道的时候与特定端口相连接，并向服务器发送请求，直至来建立连接，本地客户机将通过串口通信利用Send（）函数发送单片机采集数据到远程主机中，直接进行控制命令。
3）对Socket程序的设计
由客户端对监听端口的创建和服务器端对监听Socket的创建。只要数据到达，就会及时与Socket联系，并且客户端为了能够实现服务器端的通信，还要建立一个类CSocketClient。在Listen（）函数监听到连接时，新建CclientSocket通过重载OnAccept（）函数进行处理。在数据进行接收时，则重载OnReceive（）函数进行实现，其中，对数据进行处理的函数为DoProcessData。当接收数据以后，对该接收的数据进行校验和解析，并将解析后的新数据存入动态的数组。最后进行资源的释放，删除所有不用的Socket。
3.2 系统实现
因为WinSock是种处于底层的数据传输通信技术，并且它扩展于Unix，能够使用所有的Windows操作系统，所以该技术不仅通信效率很高，而且还具有很好的跨网域特性。对系统的实现首先要创建Csocket调用类的构造函数对象和创建Socket句柄调用Create成员，利用Create函数向服务器Sock发送连接请求，由Accept函数接收请求。其次要对CSocket对象中的其它成员函数进行调用，并执行Sock的通信与操作。最后要对Csocket对象进行删除。由于WinSock服务器与客户端之间只针对字节流进行传送，因此，只有在服务器与客户端之间建立通信协议，将字节流转换成为控制指令才能进行控制。其远程测控如下图3所示：
随着信息技术的不断发展，网络在全球的遍布，使通讯变得更为容易和方便。目前，远程测控系统的发展方向由集中测控转变成为远程分布式测控。总而言之，基于WinSock的远程测控系统是根据多点远程数据采集的实际需求，结合互联网技术和数据采集技术进行单片机与串行通信的设计、本地客户机和远程主机的设计，以及对Socket程序的设计。从最大程度上扩展传输距离，通过对多个监控点进行数据的检测和控制实现。
项目基金号：淮南市科技计划项目资助，项目编号：2011A07913
参考文献：
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[4]马长青、苏庆堂、刘贤喜，用WinSock开发C/S间的网络通信程序[J].农业网络信息，2004年01期.
测控技术论文范文第7篇
中图分类号：TP27文献标识码：A文章编号：1672-3791(2012)04(A)-0000-00
可以说在当今全世界的机床制造业中，数控系统起着举足轻重的作用。作为高尖端技术之一的数控系统集机械制造、自动控制、计算机、测量以及电气传动等技术于一身，各方面功能均十分强大。通过笔者对当前数控系统市场的调查发现，一些中高档的数控系统基本采用的都是以PC机为控制平台实现对步进电机进行驱动控制的。虽然这种控制方式具有性能优良、功能齐全、响应速度快等特点，但其价格却相对比较昂贵。对于生产企业来讲，需要的是一种既能满足生产需求，价格又相对低廉的数控系统。为此，本文将单片机测控技术应用到数控系统当中，以此来实现这一需求。
1 基于单片机的数控系统设计思路
基于单片机的数控系统，能够根据用户的实际需求以及CPU种类的不同实现产品细分，并以此使设计出来数控系统产品具有系列化的特征。通过对市场的调查研究发现，人们对数控系统产品的需求大致可分为以下两类：
1.1 单片机加实时操作系统
以这种形式构成的数控系统主要都是一些中高端的系统，它们的功能相对来讲比较丰富，可实现网络信息共享，而且还可以进行闭环控制，精确度相当高。其中操作系统是确保任务实时性的关键。在此类数控系统当中，使用较多的单片机为ARM系列等，实时系统则为Windows、RT-Linux等。这种类型的数控系统常被用于对精度要求较高或是联动数目在四轴以上的数控机床当中。
1.2 单片机加控制模块
在此类组成结构的系统当中，由于采用的是控制模块，而不是实时操作系统，所以各个任务的实时性均是由系统中的控制软件以及处理器的中断等予以保证的。此类系统应用的单片机主要以高性能的CPU为主，这样能够有效地确保系统的运算速度符合插补和管理等功能的需要。这种系统通常仅能满足三轴联动和四轴联动的数控机床的需求。
通过上述分析不难看出，研发不同等级的数控系统，只需要根据用户的实际需求，采用的不同平台，然后在平台中对系统的主要功能略作改进，便能够开发出满足用户需要的数控系统。这在一定程度上避免了基于单片机的数控系统研发的缺点，有效地减少了重复性工作，从而使整个研发周期相应地缩短很多。若是将数控系统中的主要技术模块进行总结和提炼，便可以组成一个系统平台，在此基础上对相应的功能进行适当地删减或增添，便可以完成系统的研发。这就是基于单片机的数控系统的基本设计思路。
2 基于单片机测控的数控系统设计原则
任何一种数控系统实现的关键均在于其软件及硬件的设计，应用单片机测控技术的数控系统也不例外，下面简要介绍一下软件及硬件在实际设计过程中需要遵循的主要原则：
2.1 规范化原则
一个数控系统的设计研发，最忌讳的就是重复开发，这样不仅会浪费大量的时间，而且也会浪费大量的资源，所以在进行软件及硬件设计过程中，必须有一个规范的标准，以此来规范系统的通讯协议以及软硬件界面，可以使设备生产商和控制器制造商均能在相应的标准下进行研发和生产，以此来杜绝重复性开发的情况发生，减少资源的浪费。为此，在进行系统软硬件设计时，必须遵循规范化原则。
2.2 系列化、标准化原则
在系统硬件的设计过程中，应以系列化和标准化的原则进行设计，这样有利于提高系统整体的实时性和可靠性。通过对系统通讯方式、CPU结构、运动及辅助控制等的模块化处理，根据实际功能的不同制成所需的模块，借此来实现系列化和标准化，同时模块与模块之间还可通过预先定义好的标准化接口实现通讯。
2.3 开放性原则
在进行系统软件设计时，为有效地降低系统软件对硬件的依赖性，应使软件平立于系统硬件之外，并且也要将软件设计成为模块化，这样有利于实现系统软件的开放性。对于整个数控系统而言，设计一个独立的软件平台是较为重要的。由于书库系统本身都具有多任务性和实时性，所以软件平台的构建也应以此为前提，同时软件平台的基本功能还应实现典型化和模块化，从而使每个功能模块之间均能实现相互独立和统一调度。这样的软件设计可以适应不同的硬件系统，进而实现了软件的开放性和独立性。
3 单片机测控技术在数控系统中的具体应用及实现
基于以上的设计思路及设计原则，下面笔者以一种数控钻铣床为例，对单片机测控技术的应用及实现进行分析。
3.1 数控钻铣床的基本功能及具体控制方案
由于该数控机床是钻、铣相结合的一类机床，为此先简要介绍一下该数控机床的加工顺序：首先，工作台就位，然后钻头钻进，钻孔后钻头快退，移至下一位置继续重复上述动作，直至全部钻孔完毕为止后，工作台恢复原位。铣削的加工顺序基本与之相同。因本系统属于钻、铣一体的机床，故此在其各方面参数均满足实际加工要求的前提下，决定采用连续控制系统对其加工进行控制，具体控制方案为采用单片机控制的步进电动机对系统工作台进行开环控制。当进给指令由单片机系统发出后，经过功率放大后对步进电动机的旋转角度进行驱动，然后经由齿轮减速器带动丝杠进行旋转，直线位移的完成主要依靠丝杠螺母的转换，具体移动速度及位移量的大小由输入脉冲数及脉冲频率决定。
3.2 单片机测控系统的主要功能
该数控系统中，单片机采用的是集中控制方式，对于系统中的各项任务采取的是分时处理进行的，如插补运算、CRT显示、输入输出控制以及存储等等。测控系统的主要功能如下：其一，初始化处理。主要是对I/O接口、步进电动机旋转频率定时器以及中断等进行初始化；其二，复位功能。机床开机工作时工作台应自行恢复至初始加工位置，如有需要也可尽心手动复位；其三，监视功能。具体是对开关、键盘以及按键等进行监视，如监视行程开关、急停按键等；其四，加工数据的输出和显示功能；其五，超程控制机报警功能。当工作台在进行实际加工过程中，若超出规定的位置则立即停止工作，并相应的做出报警显示；其六，控制方式选择功能。主要包括手动和自动两种控制方式，有特殊要求时可进行控制方式切换。
3.3 测控功能的实现
（1）硬件设计。按照该数控机床工作台的实际测控要求，决定采用STC12C5A62S2系列单片机作为主控制器，并行设置44个I/O控制接口和双UART串口，电路为MAX810专用复位电路，2路8位PWM/16位PCA模块，8路10位精度ADC，其转换速度最高可达到250K/S，即每秒25万次，Flash ROM60K，SRAM 1208字节。这一系列的单片机具有以下特点：可靠性高、反应速度快、功耗低、价格便宜、抗静电及抗干扰能力超强，无需对片外存储空间进行扩展，便可用于数控机床工作台的电动机控制，本身自带PWM/PCA和A/D，不需要在配置外部检测电路。为使加工数据能够顺利输入到系统当中，采用矩阵键盘，规格为4×8；加工数据显示器则采用6位LED显示器，以便于显示加工数据信息；为确保开机指示电源能够正常工作，电源指示灯决定采用发光二极管；为有效地控制步进电动机的旋转速度，决定采用I/O口对脉冲分配器的输出信号进行控制，再经由功率放大电路及光电隔离器后传送至步进电动机线圈当中；为对机床工作台的超程进行监视及报警功能的实现，决定采用全行程开关作为监视信号进行输入，并采用发光二极管作为超程报警指示灯。
（2）软件设计。如果将测控硬件系统的设计实现，看作是整个数控系统的物质基础的话，那么系统软件的设计实现则是测控系统整体控制思路、控制方式以及控制过程的体现。测控系统各个功能的实现，需要应用到单片机的如下技术，其中主要包括中断、定时、LED显示以及键盘扫描等技术。系统软件设计主要以模块化结构为主，下面对各个模块的具体功能进行介绍：①主模块。该模块主要负责完成测控系统的各项管理工作，数控系统开机后会自行进入到管理模块当中，然后接收并执行由机床操作者发出的操作指令。在这一模块当中，需要对键盘上各个相关案件的功能进行自定义，以此来确定接收指令的形式以及实现加工数据的输入和、自动钻铣加工、急停等操作功能；②自动加工测控模块。按照该数控机床工作台的实际工作需要，自动加工应包括钻削和铣削两部分。所以在该模块中设计两个子模块分别用于钻削和铣削的测控；③步进电动机控制模块。该模块主要是对电动机的转速、转角以及方向等进行控制。在对这一模块进行设计时，应重点考虑电动机运转时会出现一个加速或减速的过程，这样有利于解决突然启停时，惯性及负载造成电机损坏的问题。可以通过对进给脉冲的时间间隔及具体脉冲数进行确定，来实现对电机速度及转角的控制。控制时间常数可预先定义好后存储到程序当中，并以此作为对步进电动机运行控制的基本参数，然后利用单片机本身自带的定时器功能，并以中断的方式来实现对电动机频率的控制。
由于该单片机中集成有可编程的应用程序，故此无需设计专用的仿真器及编程器。通过将单片机测控技术应用到数控系统当中，使得系统自动化功能的实现变得更加简单、各方面性能也更为可靠。
参考文献
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测控技术论文范文第8篇
关键词： 电连接器;电阻;镀锡;微动
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.205
1 引言
就目前而言通过深入的研究，人们普遍的了解到在航空航天领域，微动腐蚀是造成连接器连接效果逐渐降低并最终完全失效的主要因素之一。但在智能化中高压输电和低压配电领域，特别是智能化低压配电开关柜局部领域还没有引起人们的足够重视。
智能化低压开关柜的定义
第一类：采用智能化元器件的低压开关柜。他是一智能化开关器件，智能化电力仪表，电机综合保护装置，馈电测控装置为基础，通过现场总线将各种信息汇总到柜内的通信管理中心后，再通过工业以太网于电力监控系统实现交互控制和交换信息。
第二类：具有全面信息化测控管理功能的低压开关柜。此类开关柜内信息采集摒弃了传统的电流互感器，利用各类传感器和控制器，实现三相电流，电压及其相位差的采集，还可以采集柜内各主回路一次搭接点的实时温度数据。这些数据经过柜内的工业以太网传输到测控中心。
综上通过智能化低压开关柜的定义，可以看出智能化低压开关柜内大量的数据传输要求，而这些数据的传输离不开连接器。电连接器是智能化低压开关柜接口配套部件，从带测控功能的元器件到各种个测控传感器，都对电连接器接触良好性，工作可靠性，维护方便性提出了特别高的要求。其在物流运输和正常工作中要受到多种环境外力的影响，其中振动和环境温度是影响其连接可靠性的两大因素。各种因素作用于连接器内的公母插件，导致接触部位摩擦和发生相对位移，所引发的接触微动现象将造成电接触性能逐渐退化甚至完全失效。
2 电连接器的主要性能
电连接器基本性能包括机械性能、电气性能和环境性能，电接触失效是其主要失效形式，表现为接触电阻增加以及连接瞬断等。为了保证电连接器的可靠连接，接触件材料一般选用摩擦损耗小，导电性能好、且不易产生应力松弛的铍青铜或铜合金材料;另外对连接器表面覆盖电阻率较低、较耐腐蚀的镀层的工艺处理也越来越被工厂所广泛采用。
3 镀层材料的选择
电连接器是通过电接触实现导体之间的电流导通和电信号传输的，所以，要使接触件触点的接触电阻小、使用寿命长、具有一定的硬度和耐磨性以及良好的电气性能等，就成为连接器电镀中必须要考虑到的问题。
基底金属上的镀层材料不同，对连接的影响也不尽相同。通常采用的镀层材料包括：金、银和锡。
（1）金和银的电阻率很低，抗被腐蚀氧化能力高，且材料表面不易产生绝缘的氧化膜层而影响接触性能，但由于金和银的价格相对昂贵，会带来制造和加工成本的相应提高。故镀金和镀银工艺并未被企业广泛地采用。
（2）相对于金和银的高昂成本，锡的价格则便宜了许多。锡是银白色的金属，密度7.28g/cm3，熔点232℃，具有耐腐蚀、抗变色、无毒、焊接性能好等优点。
镀锡具有下列特点和用途：
1）化学稳定性高，空气中暴露抗氧化，耐变色，与硫化物不发生化学反应，与其他强酸如稀硫酸、稀盐酸、硝酸几乎不反应，具有较强的防腐特性。
2）锡为良导电金属材料，易钎焊，所以常用以电子元器件引线、印刷电路板及低压器件的电镀;
3）随着科学技术的发展和人类的进步，人类对于环保意识的不断强化，锡因其无不无害的性质而受到人们的广泛使用。
4 镀锡表面处理电连接器问题反馈
某型智能低压开关柜在实际工程应用中频繁的接收到客户的投诉：该开关智能控制测量系统经常性的信息瞬断，导致数据无法正常传输，甚至造成大面积的停电等严重事故。通过技术支持部门分析最终发现导致这些严重事故的原因是因为在该型智能低压开关柜内大量应用了用镀锡做表面处理的电气连接器。
5 镀锡对电接触的影响失效模式分析
本实验室对该型开关柜所用电连接器直插式电连接器进行测试试验。电连接器的样品如图1 所示。
在进行连接器机械工作试验时，选择8对接触件作为试验样本，测量其接触电阻的初始值。每隔一月做40次插拔试验，每40次插拔试验后分别测对应的接触电阻值，共做360次插拔试验，得到的接触电阻的测量值分别如表1所示。
当接触点运动时，氧化膜在新位置中断和更新鲜的锡流入接触点。然而新暴露在最初的接触点锡会氧化。当接触返回到其原始位置的周期重复和内表面更新鲜的锡不断暴露并氧化。氧化层厚度的增加，电阻会随之增加。当这种情况发生时，电接触正变得不那么有效导致增加的接触温度，最终导致接触失效。
6 分析与结论
该型电连接器，刚开始的200次机械插拔试验中，其接触电阻的测量值变化比较大，而200 次机械插拔试验之后，其接触电阻的测量值都开始趋向稳定，没有单调上升或单调下降的变化，也没有忽升、忽降的变化。对于同类连接器制定产品标准时，机械工作试验的次数可以定为200 次，在200 次以后，测得的接触电阻可以反映此类产品稳定工作时的接触状态或接触可靠性。
通过对此型号产品的研究、试验和分析，确定了在本连接器表面镀锡对该产品接触电阻的影响，接触电阻也是电连接器接通负载后产生接点温升、自身发热的主要原因。接触件表面一般均涂覆有一定厚度的镀锡层，镀锡层虽具有一定的防腐蚀特性，但随着触点间相对微动而产生磨损，使锡的氧化膜在新位置中断和更新鲜的锡流入接触点，循环往复后会不断有更新鲜的锡暴露于空气中发生新的氧化。氧化层的不断增厚会导致接触电阻的逐渐增大，增大了电连接器接触电阻值的分散程度，不利于提高固有可靠性、延长产品的使用寿命。
以此试验分析在低压开关柜制造过程中，凡是在滑动连接处用到的电连接器禁止使用镀锡表面处理工艺。
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