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测控技术论文范文1
建设工程质量检测是国家进行工程质量监管的重要手段，在工程质量监督管理中发挥着重要的监控威慑作用。当前国内建设工程质量检测行业仍然存在着不规范的市场行为，检测机构的检测工作中时有弄虚作假，试样做假、漏检、少检的行为发生。规范建设工程质量检测行业的市场行为，加强建设工程质量检测机构的管理能力，提升建设工程质量检测机构的工作质量势在必行。信息化管理方法的运用能够在一定程度上保障建设工程质量检测过程中检测数据的真实性、公正性、可靠性。建设工程质量检测的信息化管理是指在工程质量检测机构中，利用计算机自动化技术、网络技术以及现代通讯技术等手段对建设工程质量检测机构及其所属各部门的检测业务进行综合管理，为建设工程质量检测机构的整体运行提供全面、自动化的管理及各种服务。目前，全国较发达地区已经相继建立了较为完善的检测机构信息化监管系统，对涉及建筑结构安全的力值检测参数如混凝土抗压强度、钢筋力学性能指标等必须实时上传试验结果，对于非力值检测参数的检测报告必须上传关键页面。除此之外，某些地区如广州市正在推行混凝土试块芯片植入技术，对于混凝土试块一律要求植入混凝土芯片，检测机构不得接收无芯片的混凝土试块，试块必须进行扫描识别之后方可进行试验，无芯片的混凝土抗压强度报告不得作为验收报告采用。然而目前检测机构的信息化管理运作中依然存在不少问题，如网络传输不顺畅，导致数据无法实时上传；存储设备容量不够，导致部分数据丢失；监管系统安全性不足，数据被他人利用等。其中，当前最突出的问题是信息化管理仅仅停留在对试验数据的监控，疏忽了对试验流程与过程的监管，即无法保证样品的真实性或试验过程的规范性，容易出现“偷梁换柱”等问题，即试样制假或试验作假等现象。有鉴于此，本研究以上述问题为出发点，应用现代信息网络技术，对试验流程与试验数据进行“双控”，确保试验结果的真实性和检测报告的有效性，为真实评价工程质量提供科学依据。
2设计原理与系统架构
2.1技术原理
根据检测监管业务需要，对试验流程进行全过程监控，包括收样、样品制备、数据采集等过程。主要体现于两个方面：第一方面，通过高清摄像枪对样品接收和样品制备过程进行实时记录；另一方面通过在试验机电脑上安装视频采集卡，自动采集试验机电脑屏幕的数字信号，通过图像处理器转换成与摄像机信号一致的模拟信号。最后利用现有的CATV技术，将电脑屏幕数字信号与摄像机信号整合在一起，通过光纤传输至硬盘录像机，实现实时的监控、存储功能，通过录像回放功能实现对历史记录的查询。通过登陆客户端软件或ip登录访问服务器电脑，可以实现在办公室对检测过程的动态监控。本部通过现有的vpn网络，连接到检测中心服务器后浏览视频、回放录像，实现远程监控。
2.2系统架构
本系统主要有前端的数据采集装置包括高清摄像枪和视屏采集卡，数据传输介质（光纤），数据接收与存储设备（硬盘录像机）、网络交换机、服务器电脑以及客户端软件组成。系统架构如图1所示。（1）高清摄像枪用于监控样品接收与存放、样品制作、抗压试验等过程，对试验过程规范性与样品的真实性进行实时监管，避免弄虚作假现象的发生。（2）视屏采集卡自动采集试验机电脑屏幕的数字信号，并通过内置转换器转换成与摄像枪信号一致的模拟信号，对试验参数、试验数据、以及曲线的形态进行实时监控，确保试验过程的规范性和数据真实性。（3）光纤作为信号传输介质，将高清摄像枪与视频采集卡的信号传输至硬盘录像机，相比同轴电缆，光纤传输速度快，降低信号延迟；传输损失少，保证视屏质量。（4）网络交换机实现与局域网内的电脑及服务器电脑互联，可以通过局域网访问硬盘录像机。（5）硬盘录像机数据接收和存储终端，实时接收光纤传至的信号并存储，并可以对历史记录按时间进行查询。（6）服务器将若干硬盘录像机通过网络交换机串联至服务器电脑，通过访问服务器电脑可以同时访问局域网内所有的硬盘录像机，实现一机多控。本部通过现有的vpn网络，连接到检测中心服务器后浏览视频、回放录像。（7）客户端软件除了通过ip访问服务器电脑以外，可以通过安装客户端软件对局域网内的硬盘录像机进行访问，相比于ip访问，使用管理更简便。
3系统实施
图2和图3是分别利用客户端软件和iP登陆访问，对试验过程和试验环境进行的全方位监控。以混凝土芯样抗压强度检测详细阐述监控流程，具体如下。
3.1样品安全管理监控
委托方完成登记委托后，将样品放置于芯样样品存放区集中保管，在存放区安装高清摄像枪，配合大门口的监控信号，对样品进行全面安全监视，如下图4、图5所示。
3.2样品制备流程监控
芯样的制备流程主要包括芯样接收、开箱验样、盲样编号、芯样切割、芯样打磨、芯样补平等6个阶段，对上述6个关键节点布设视屏监控，如下图6、图7、图8、图9、图10、图11所示。杜绝芯样制备环节的不正规操作，保证样品真实性、试验过程规范性，确保试验结果可靠性。
3.3抗压试验“双控”
“一控”是对样品的真实性进行确认，避免试验人员调换样品，高清摄像枪可以清晰捕捉样品编号，确保是真实样品，如图12所示；对试样的破坏过程及破坏形态是否正常进行判定，如试样偏心受压导致提前破坏或样品未完全破坏而试验机误判试验终点等现象；“二控”是对试验机电脑屏幕的监控，监控试验数据采集是否正常，试验曲线走势是否正常，是否发生试样尚未破坏而试验机停止采集数据、曲线下落时间与试样的破型时间不一致等现象的发生，如图13所示。
4结束语
测控技术论文范文2
随着现代工业技术的发展，数控机床的应用越来越广泛,使得产品的加工精度有了极大的提高。在这种形势下,传统的测量工具及测量方法已不能满足检测需求。在精密测量中,三坐标测量机扮演了重要角色。然而由于三坐标测量机价格昂贵,绝大多数中小型企业无能力购买使用。考虑到NC机床结构上与三坐标测量机相似,有可能利用其进行坐标测量。数控机床和三坐标测量机均是机电一体化的数字控制自动化机械。数控机床是将被加工对象进行数字化处理,然后,利用数字信息进行控制,从而加工出合格产品。而三坐标测量机则是在已加工好的产品上,利用测头与工件型面接触测得一系列点的坐标值,进而计算出尺寸、形位误差值的测量设备。数控机床与三坐标测量机均利用坐标轴移动实现自身功能。基于这一共同点,本文试图在不改变数控机床CNC控制系统的条件下(直接从CNC经光电隔离得到X、Y、Z二进制数值,必须改变机床CNC系统),将数控机床功能加以扩展,附加适当装置组成检测系统,实现利用数控机床进行测量的功能。
1.总体方案
本文设计的检测系统是利用数控机床及其控制系统,附加测头、摄像头、控制盒、计算机等装置组成的检测系统,其组成如图1所示。利用这个系统进行测量,其工作原理是利用摄像头捕捉数控机床屏幕上显示有坐标值的图像画面,再对捕捉到的图像进行处理,识别出坐标数值,间接得到被测点坐标,并在此基础上求得尺寸、形位误差值,以完成数据采集与数据处理,实现精密测量的功能。
本文选用图1所示的检测系统,是完全独立于机床之外的附加检测装置,对机床本身的性能没有影响。它是在不改变机床本体和原有功能的基础上,利用机床的X、Y、Z坐标移动性能,将刀具换成测量头测出工件上某点的位置。例如,要测量工件上A点到B点的距离,就相当于用对刀的方法确定A点坐标(xA,yA,zA)、B点坐标(xB,yB,zB),则A、B两点的距离为d=√x2+y2+z2,其中x=xA-xB;y=yA-yB;z=zA-zB。显然,这是一种通过测量点的坐标获取测量结果的方法。
2.硬件配置
系统的硬件包括测量头、控制盒及摄像头。
2.1测头
测头的基本功能是触发、瞄准和过零发讯。测头分为机械式、光电式、电气式三种。测头性能的好坏,决定着测量方式的难易、测量精度的高低。本文选用我国生产的应用极为广泛的硬线连接式导电式测头,它属于接触式测头,为通用型球头测头,能测定高度、槽宽、孔径和轮廓形状等。使用时,可以将测头半径和测出的数据输入到计算机中进行数据处理,然后自动输出被测值。测量方便、准确,易操作。
2.2控制盒
控制盒是本测量系统重要的硬件配置,是实现测量控制和数控机床与测量系统接口的关键装置。其性能的好坏直接影响测量系统的功能和可靠性。从测量系统的功能完善和先进性、实用性考虑,控制盒的核心控制部分选用80C51单片机与8255A接口芯片,通过编程实现测量系统的控制与通讯。控制盒工作过程如图2所示。当触头接触工件时,产生触发信号,触发器D接收到低电平信号,向单片机发出中断请求,通过程序实现延时功能,并通过8255A接口,使继电器1接通,打开摄像头,进行拍照。拍照完毕,继电器1断开,继电器2接通,控制伺服系统动作进行下一次测量。
2.3摄像头
将数控机床屏幕上带有坐标值的图像导入到计算机中,需要图像采集装置。本文选用的是Logitech快看视讯版TM网络摄像头,它具有高质量CMOS感应器,其静态和动态分辨率均达到640×480像素(VGA)。帧速度为:最高30帧/秒,图像清晰,可以满足测量系统的要求。
3.软件设计
软件设计的两个关键内容是字符识别及数据处理。
3.1字符识别
从数控机床屏幕图像中获取的坐标数值,首先须将摄像头拍到的图片文件转化为计算机可以处理的文本信息,此过程需要通过字符识别技术完成。字符识别算法分为三种:模板匹配法、特征法和笔画结构法。由于需识别的字符种类少,本文开发的软件系统中用了模板匹配法及特征法,借助VB编程实现。算法的主要过程如图3所示。
其中,预处理的目的是为特征提取及字符学习提供方便,主要运用平滑去噪、图像的二值化处理,使图像更清晰、准确。特征提取即提取字符特征模式作为区分字符的特征量。主要方法是利用细化骨架的方法提取字符骨架,然后利用穿线法获得单个字符的特征。运用此系统检测时,先对机床屏幕的显示字体进行学习,建立标准模板。将每一个单独的字符划分成A×B个像素(Pixels),字符的一些特征像素与标准模板比较,如果相似程度达到95%,那么,就可以认为该标准模板上的字符为所要识别的字符,逐一将要识别的这些字符进行判断分类和确认,最后得到识别结果。将其存入计算机,待数据处理时取用。
3.2数据处理
数据处理是针对离散采样数据点的集合,用一定的数学模型进行计算以获得测量结果的过程。由于应用本测量系统测得值均为一些要素表面离散点的坐标,要测出需要的几何元素误差值,需进行相应的数学推导。在评定尺寸误差时,借助了空间解析几何及向量知识对各种几何要素的测量给出了准确的计算公式。对于形位误差的测量,依据的原则为最小条件及最小二乘法。例如:对直线度误差的评定,依据最小二乘原理,根据测得的若干点的坐标,建立最小二乘线的方程y=ax+b,其中最小二乘线的参数a,b由式(1)求得:
将此直线方程化为一般式:
ax-y+b=0(2)
然后,求得各个测量点到该最小二乘线的距离
取Δ=2dmax,此为任意方向上的直线度误差。从而实现直线度检测功能。检测系统计算项目如图4所示。
4.测量实例
图5所示,待测公差项目是φ25孔轴线的直线度公差为φ0.005mm。利用此系统检测时,先将孔沿轴向划分为N个截面(本例取N=5),测得每一截面上,孔内表面上的三个点的坐标(见表1),根据三点定圆的原则,可以求得各截面圆对应的孔心位置,将此N个孔心的坐标xi,yi代入式(1),拟合最小二乘直线y=ax+b,将各圆心点的坐标代入式(3),即可求出各中心点到该直线的距离,那么,误差Δ2dmax。
数据处理结果Δ=2dmax=φ0.008mm>φ0.005mm,因此该孔不合格。
测控技术论文范文3
关键词：测控技术与仪器；毕业设计；产学研结合；教学改革
作者简介：李雅峰（1979-），男，陕西汉中人，天津工业大学机械工程学院，讲师；郗涛（1974-），男，山西阳泉人，天津工业大学机械工程学院，副教授。（天津 300387）
基金项目：本文系天津工业大学教育教学改革立项重点项目（项目编号：06323）的研究成果。
中图分类号：G642.477 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）22-0181-03
毕业设计是本科教学过程中时间最长的综合实践环节，是对本科生四年课程学习和实践的总结，是毕业生步入实际职业生涯或者接受研究生教育的教学准备。同时本科毕业设计是对高校教育培养质量的重要评价指标，对于提高学生的创新素质和应用能力，增强学生在择业竞争力等诸方面具有重要意义。
测控技术与仪器专业是仪器科学与技术一级学科的重要分支，主要学习光机电一体化的精密仪器理论、控制理论和测控仪器的设计方法，以及测控系统的设计、应用及开发能力。天津工业大学测控技术与仪器专业在国内高校中的起步较晚，与同城拥有“精密测试技术及仪器”国家重点实验室及“仪器仪表”博士后流动站的天津大学相比，在软硬实力方面也有不小的差距。
因此从向国家教委申报测控技术与仪器专业之始，为有创新、有特色的办好测控专业，对该专业包括毕业设计的各个教学环节进行了探索，其人才培养模式也是目前天津工业大学亟需研究的问题。
本文立足天津工业大学创新性应用型人才的培养目标，根据测控技术与仪器专业的培养模式与现状，针对当前毕业设计环节存在的问题，探索符合人才培养规律与学校现状的毕业设计模式，逐步完善毕业设计过程的各项质量管理机制，提高毕业论文质量并促进应用型人才创新能力的培养。
一、测控专业毕业设计存在的问题
首先是就业与考研的影响，这也是全国所有高校都存在的问题。天津工业大学的毕业设计教学环节安排在大四第二学期，而此阶段正值本科毕业生择业就业的关键期。很多用人单位要求已签约的学生提前入职或实习；另外没有签约的学生离校奔波赶场求职，把全部精力都投入到找工作之中；通过国家研究生分数线的学生，每年的三四月进入复试环节，导致这些学生在此期间无暇顾及自己的毕业设计。
其次是部分学生对毕业设计的重视程度不够，态度不认真，不少学生认为毕业设计就是走形式，不论论文优劣和答辩表现好坏都能最终通过。毕业设计进度不能按照计划进行，各环节步骤拖延，以及后期的赶工导致论文粗制滥造、抄袭现象严重。
再次是选题带有盲目性。部分学生既不了解选题的主要内容，又对自己的个人能力估计不足，仅凭毕业设计题目名称和对指导教师的喜好进行选题，结果在毕业设计过程中才发现选题和自己的专业特长以及职业方向相去甚远，从而产生倦怠和消极情绪；部分学生选择毕业设计课题时，避难就易只求完成，不向优秀毕业设计方向努力，从而影响了毕业设计的进度和质量。
最后还有个别指导教师毕业设计选题过于陈旧，实质内容多年不变，或是题目虽有变化但是内容不变。有的教师放松对学生的要求，没能达到每周见面辅导两次的要求，或安排给自己的研究生进行指导，在中期检查和答辩时给分随意，造成毕业设计质量下降。
二、对天津工业大学测控专业学生毕业设计的探索与成效
1.以竞赛和科研为基础的毕业设计
学生参加学科竞赛和科研项目可以有效的把毕业设计时间前移，并且对毕业设计题目有所准备和认识。各种学科竞赛始终贯穿于测控技术与仪器专业的综合性实践教学环节中，以赛代练的方法能培养学生的专业技术和创新能力，把毕业设计作为学科竞赛项目的一个拓展和深入，参加过学科竞赛的同学继续在教师指导下深入，使其可以延续性地完成过去感兴趣的方向。
此外毕业设计可以结合在指导教师的科研任务中。科研项目所能提供的设备、场地、经费可以有效提高他们的动手能力和科研能力，同时有利于提高毕业设计质量，另外也能调动广大学生的积极性，使其更加善于观察和解决现实存在的问题。本科生毕业设计作为教师科研项目的子课题，可以加快教师科研项目的研究进度，使教师更有时间和精力在战略上掌控和把握自己的科研项目。
通过近三年对测控专业本科毕业生的统计，省部级以上科技竞赛的获奖比例达到全部学生人数的65%以上，参加指导教师科研项目进行助研活动的学生有23%，最终绝大多数学生的毕业设计选题与自己的竞赛项目和科研任务有关。通过近年来获得的成绩表明，以竞赛和科研为导向的培养模式，是提高毕业设计质量的有效途径。
2.大力支持校企联合指导毕业设计
毕业设计期间，许多用人单位希望学生能到单位去边做毕业设计，边进行上岗培训，而学生也愿意到单位进行毕业设计，在工作学习的同时还可以得到一些薪酬。学生到就业单位进行毕业设计可以很大程度的保证毕业生做毕业设计的时间，还可以充分利用企业的经费、仪器、场地和技术力量，完成企业需要的技术课题。对于企业而言，这些已签约准备进入到企业的学生就是未来的员工，这使得企业有强烈的育人责任感，因而从人力、物力、财力等方面给予大力支持。
校企联合毕业设计采用共同指导的方式，以企业为主、学校为辅。毕业设计题目经校企共同协商确定，校内指导教师负责过程管理，制定进度计划，监督设计过程，并负责审核毕业设计的进度状况和完成情况；企业工程技术人员则负责对学生具体设计内容进行指导，提供相关技术资料，以及学生与工作现场、设计企业单位关系的协调。
学校和企业共同指导学生完成科研与工程课题，可以增加学校教师了解企业技术发展和技术应用的机会，有利于提高教师的实际工程能力，为教师科研工作提供了许多便利。近三年来测控专业校企联合指导毕业设计的毕业生人数有逐渐增加的趋势，校内教师联系和管理在岗学生，使企业不把学生当成一个廉价劳动力来使用，控制好毕业设计的进度状况和保证质量，也是今后毕业设计管理体系中的重要课题。
3.选题突出天津工业大学纺织特色和地方产业优势
天津工业大学纺织科学与工程学科是国家重点学科，有百年办学的历史和经验，并拥有以“先进纺织复合材料”国家重点实验室为代表的一批高水平研究基地，依托纺织学科优势天津工业大学测控技术与仪器专业毕业设计选题中也要突出纺织特色，使用新的技术手段和技术路线对纺织工艺、纺织材料的检测以及纺织设备和纺织过程进行控制。不但可以利用学校重点学科的先进设备进行实验，而且将纺织专业与测控专业结合起来，尽可能满足学生的兴趣和爱好以及就业的需要，使得学生成为具有纺织和纺机知识的复合型人才。测控专业的毕业生每年在择业期也能搭上校内大批纺织类企事业单位招聘的顺风车，每年有30%以上的本专业毕业生进入纺织类企事业单位，从事测量与控制、仪器与系统设计制造、开发研究以及生产运行管理等工作。
此外，在本专业学生的培养过程中主动与地方优势产业对接，注重服务于地方特色产业，对扩大就业范围、提高就业率以及实现应用型人才的培养目标具有重要意义。天津工业大学所在的天津市具有风力发电产业集成优势，在各产业园区共有近百家风电设备整机和风电产业配件的制造厂商，在风电制造领域如叶片材料、增速齿轮箱、发电机以及风电控制设备等方面都具有较强实力。以风电为载体的测量与控制毕业设计选题，可以让本专业的毕业生在天津地区的就业市场上具有特色优势，特别是进入歌美飒、维斯塔斯、苏司兰等大型国际名牌风电企业的毕业生也增加了很多。测控技术与仪器专业的毕业设计选题突出了与地方优势产业相结合的特点，积极联系相关企业的技术研究中心，有针对性地解决实际问题，提高了就业竞争力。通过对近3年测控专业毕业生进行分析，发现有73.3%的毕业生选择留津就业，其中有48.6%的毕业生进入纺织、风电等地方优势特色行业中进行就业。
4.完善毕业设计质量监控与保障体系
首先，在毕业设计选题阶段要坚持模式创新，毕业设计内容要有一定的深度和广度，要注意与专业知识结构的联系；要体现本专业新工艺、新技术的研究方向，体现专业特点和学校地区优势特色，体现实际意义与经济效益。首先系主任先对毕业设计题目进行考察把关，然后测控系的指导教师开教研会讨论各个题目的工作量、层次和深度等，集思广益保证每个设计选题的内容和方向，最后在毕业设计选题阶段，指导教师需要向学生公开设计任务书，并且实行指导教师和学生双向选择，这样既避免了学生选题过于集中，又能防止学生盲目选题。
其次，天津工业大学制定了完整的毕业设计工作管理规范，对毕业设计的选题、开题、中期检查、评阅、答辩等一系列环节进行审核。在2013年的毕业设计中，天津工业大学教务处首次启用了网上毕业设计信息管理系统，能行之有效地提高毕业设计效率，并成为监控毕业设计质量的良好平台。该系统使学生和教师都能在程序框架中明确自己的职责，能够使师生之间互相评价与互相监督，同时教务管理人员也可以随时登陆信息系统检查毕业设计进度，并对完成情况进行考核。
最后，毕业设计答辩是检验毕业设计质量的重要阶段。毕业设计答辩以毕业设计过程中的工作态度、毕业设计方案设计、结论与论据、外文翻译质量以及答辩思路条理和问题回答等六大项作为答辩成绩依据。近三年来测控专业毕业答辩如果有校企联合毕业设计的毕业生，则必须邀请企业技术人员作为答辩小组的成员，以保证答辩中技术性问题环节。答辩采用末尾淘汰制，每个答辩小组排名最后的两位学生需要进行集中式二次答辩，二次答辩小组成员均由各组组长再要求一位督导组成，以严格把握毕业设计的质量。同时，为给低年级学生提前进行毕业设计的启蒙，答辩环节提倡并组织测控专业低年级学生进行观摩，以提前培养学生认真对待毕业设计的态度。
5.加大教师交流、学生奖励和抽查评优
首先，毕业设计指导教师互相交流和学习可以增加毕业设计工作经验，调整思路和工作方法，提高工作质量和效率。比如测控专业的教师和信息学院、自动化学院相近专业的教师进行交流，与其共享技术资料和开放实验室等。对于纺织、纺机等的测试与控制毕业设计选题，可以邀请纺织工程学科的教师进行团队式毕业设计指导，这样更利于指导教师和毕业生成长，保证毕业设计质量。
其次，天津工业大学加大了对获得优秀毕业设计学生的奖励，提供科研基金鼓励学生投稿、申请专利、软件著作权等。天津工业大学将学生毕业设计与毕业评优和就业挂钩，作为综合素质考核的条件之一，对测评结果优良的学生优先向用人单位推荐。近几年来测控系每年都安排优秀毕业设计的学生作讲座，和低年级的学生交流，使低年级学生对毕业设计有初步的认识。从而促使学生平时就注重综合素质的提高，激发其个人潜能，有利于提高专业人才培养质量。
此外天津工业大学也辅助以抽样评估工作对本科生毕业设计进行质量监控，特别是对抽查的本科生毕业论文进行，以减少和杜绝论文的抄袭。由于校级教务部门质量监控的范围有限，只能抽查全体毕业生中的很小的一部分，因此毕业设计质量保证体系要从根本上依托二级学院和教研室，特别是指导教师的力量。另外，鼓励指导教师和学生参加各级毕业设计评优比赛，在各级评比中找出差距和不足，进一步提高毕业设计质量。从2012年开始测控专业所有毕业生的论文都要经过论文抄袭自查环节，此举也使整个毕业设计管理工作更加严格，毕业生撰写毕业设计时更加认真和具有创新性。
三、总结
高等院校的职能经历了由培养技术人才兼顾科学研究，再扩展到对接产业服务社会的过程。而毕业设计是高等教育中的一项理论密切联系实践的综合环节，是毕业生理论水平、创新思维、自学能力等素质的全面展示。经过近八年的教学探索和实践，天津工业大学测控技术与仪器专业已经形成了以纺织设备与产品信号检测、光学测量以及机电控制特色，侧重于测量与控制、仪器与系统设计制造等专业能力的培养。作为高等学校教学计划中最后的综合性教学环节的毕业设计，初步取得了一定的成效和经验，并且得到了较好的社会评价和用人单位的认可，但随着社会经济的发展、科技水平的提高以及教学改革的深化，测控技术与仪器专业的毕业设计模式仍需不断改进。
参考文献：
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测控技术论文范文4
随着测控技术的迅猛发展，以嵌入式计算机为核心的数据采集系统己经在测控领域中占到了统治地位。数据采集系统是将现场采集到的数据进行处理、传输、显示、存储等操作。数据采集系统的主要功能是把模拟信号变成数字信号，并进行分析、处理、存储和显示。
本论文工作所开发研制的数据采集系统由嵌入式微处理器、日历时钟芯片、模数转换器、非易失性存储器等器件组成。运用最小功耗设计理论设计，可以在电池供电的情况下长期采集和记录数据，可长时间处于工作状态。通过具有报警输出的日历时钟芯片等组成唤醒单元，可在设定时间开启电源。上电后，采用单片机控制数据采集、存储以及对时钟芯片的再设定等，而数码管作为设定指示和时间、采集到模拟量信号的显示。
系统通过仿真总线的方式扩展较大容量外部存储器，可存储的多次采集时间和采集数据。而利用更换存储器方式，或利用串行口通信方式可将存储器中的数据发送到便携式电脑中作进一步处理。
关键字：单片机，低功耗，数据采集，定时
摘要 1
Summary 2
第1章 文献综述 1
略………
第2章 定时采集系统的硬件设计 18
略………
第3章 定时采集系统的软件设计 38
略………
第4章 系统低功耗设计 48
略………
第5章 定时数据采集系统使用介绍 51
结论 56
致谢 58
参考文献 59
附录1 60（程序）
附录2 70（数字仪器）
附录3 76（Digital Instruments）
（附录不在论文字数内）
：33000多字的本科论文，适合自动化、电信与通信专业
有中英文摘要、目录、图、参考文献
400元
测控技术论文范文5
关键词：数据采集，波形发生器，DMA，工业控制
0 引言
某发射机构作为导弹武器系统的重要发射控制部件，其性能的好坏直接影响武器系统的总体战术指标。因此发射机构在研制过程中和投入生产后需进行严格的测试，进行常温测试、高低温测试和交付试验等，检测发射机构在常温及高低温状态下的性能。论文写作。通过测试，暴露出发射机构各分组件、部件、分部件及有关元器件的制造缺陷，可及早将这些问题予以排除，提高发射机构工作的可靠性，以完成产品的调试生产、质量控制、验收交付等任务。
1 问题的提出
发射机构测试系统是根据生产任务要求研发的，原有测试软件是用C语言在DOS下开发的，界面简单，操作复杂。随着计算机硬件的升级，WindowsXP已经成为主流的操作系统，研制在Windowsxp新的测试软件是非常必要的。
2 策划
2.1硬件设计
本测试系统主要由工艺发射机构产品、信号处理电路、数据采集板卡、工控机以及软件平台等组成。发射机构的一些数据被数据采集板卡测得；各项状态则通过信号处理电路进行调理后，引入工控机；软件系统根据测试要求输出控制信号，经过处理电路后来实现对产品的控制。工控机内装有研华公司的PCI-1710卡和PCI-1721用来控制产品状态和读取测试数据，系统结构如图1所示：
图1 发射机构测试系统硬件框架
2.2 系统的软件设计
发射机构测试系统的软件采用NI公司的LabWindows/CVI进行设计开发。该软件是面向计算机测控领域虚拟仪器软件开放平台，是以ANSI C为核心的交互式虚拟仪器开发环境，将功能强大的C语言和测控技术有机结合，具有灵活编程方法和丰富的函数库，为开发人员建立检测系统、自动测试环境、数据采集系统、过程监控系统等提供了理想的软件开发环境，是实现虚拟仪器及网络化仪器的快速途径。
为了提高测试模型组合的灵活性和通用性，采用模块化设计的原则，将测试系统分为数个模块。本测试系统软件功能的结构框图如图2所示。
图2 软件系统结构框图
系统状态控制模块可进行测试系统自检状态和测试状态的转换；
状态监控模块可监控发射机构的供电、开锁，切除等状态并显示到面板的指示灯；
发射机构状态控制模块可通过测控电路控制发射机构各种测试状态；
板卡控制模块可对PCI－1710和PCI－1721板卡进行控制和测试数据的采样；
功能测试模块可对发射机构的各个测试项目进行测试并记录测试结果；
数据记录模块可将测试数据导入到EXCEL电子表格并可打印输出；
3 实施方案
3.1 硬件设计方案：在测试系统中，除了要处理模拟量输入、输出信号外，还要处理开关量和脉冲量信息，以便及时反映开关量状态并执行监视、控制的功能。硬件中采用光电隔离技术，使用光电隔离不仅可以使计算机的控制输出通道与被控负载之间在电气上完全隔离而达到良好的抗电磁干扰技术指标，也使这些控制指令具备足够的功率驱动能力，进而可靠实现驱动继电器等部件的目的。
3.2 测控软件设计方案：测试软件主界面主要完成的功能是实现测控系统的功能选择和系统的测试数据管理，测试系统主界面如图3所示：
图3 测试系统软件主界面
从图中可以看出，用户界面是一个有机的界面系统。主要包括：
A. 测试信息区域，用于输入和显示本次测试的产品编号、操作者、检验员等信息。
B. 测试项目区域，配合快捷按键可测试中的各项参数，便于测试人员在测试过程中更加直观地观察测试过程。
C. 测试状态指示区域，用来指示发射机构的各个测试状态。
D. 测试过程消息区域，用来指示测试过程现在进行到那个步骤，并给出该测试步骤的状态信息。
E. 测试电压监视区域，主要在测试过程监测发射机构供电电压。
F. 测试信号波形指示区，在测试过程中显示测试信号的波形。
G.自动测试按钮，按下该按钮，可实现自动测试的功能。论文写作。
3.3 软件测试流程图如图4所示：
3.4 关键技术:
3.4.1信息信号和制导指令信号的模拟输出技术：
在本测试系统中，需要模拟导弹产生的信息信号和制导指令信号。测试软件采用DMA技术利用PCI－1721板卡产生各路波形信号。主要函数定义如下：
void SetMultiToOneBuffer(USHORTusEnabledChannel, int count)；
voidSetRealBuffer(float far *lpBuf, long num, LPSWAVE lpWave)；
voidUserThread()；
voidadInterruptEvent()；
voidadBufChangeEvent()；
voidadOverrunEvent()；
voidadTerminateEvent()；
voidMyFreeBuffer()；
int Inf_Out(intnum,long rate,float Magnitude0,float Magnitude1,float Magnitude2,floatMagnitude3)；
通过上述函数将需要产生的波形先存入缓冲区，在启动PCI－1721的DMA数据传送的功能启动线程，即可产生需要的各种信号波形。
3.4.2 测试系统要求实时监控产品的各项状态。
由于使用Timer定时器时所发送的定时消息受到消息队列和系统时钟频率等因素的影响，不能使得定时消息得到及时的响应和处理。同时，测试流程中需要进行一定的延时等待，因此，不能使用Timer定时器。在此，使用异步定时器控件来实现实时监控的问题。异步定时器通过加载驱动位于toolbox中的 asynctmr.fp来实现调用。与定时器控件相比，异步定时器控件由于使用独立线程，与程序主线程无关，能够提供可靠的定时精度，不会受到主载荷的影响。异步定时器的建立、删除和设置，分别通过调用函数 NewAsyncTimer()、DiscardAsyncTimer()和SetAsyncTimerAttribute()来实现。定时响应函数的声明为：IntCVICALLBACK MyTimerCallback (int reserved, int theTimerId, int event, void*callbackData,int eventData1,int eventData2);
在测试系统软件启动以后，建立一个定时器；然后设置定时器的定时时间和响应函数；在软件退出时，删除定时器；在定时响应函数中，调用板卡控制模块提供的读取数据函数，来实现实时状态监测的功能。论文写作。
2.效果和结论：
测试软件现已经过调试和严格的测试，运行良好，测试结果可靠，操作界面友好，使用方便，测试结果准确，测试过程简洁优化，大大提高自动化检测水平。该测试系统现已经过检验验收，达到交付的状态，完全满足了发射机构自动测试的需要。
参考文献
[1]NationalInstrumentCorporation.LabWindos/CVIUserManual[M].2005.
[2]孙晓云，郭立炜，孙会琴．基于LabWindows/CVI的虚拟仪器设计与应用[M]．北京：电子工业出版社，2005．
[3]张毅刚，乔立岩等．虚拟仪器软件开发环境LabWindows/CVI6.0编程指南[M]．北京：机械工业出版社，2002．
[4]周磊，滕克难，施建礼．基于LabWindows/CVI高精度定时[J].电子测量技术，2004，4：29-30．
[5]郭雅荫，杨世凤，王建新．LabWindows/CVI与PCI数据采集卡通讯技术研究[J]．电子测量技术，2007，30(5)：78-80．
测控技术论文范文6
关键词：科技期刊；市场意识；创新发展
中图分类号：G232 文献标识码：A 文章编号：1672-8122（2012）08-0108-02
期刊市场化就是用市场化手段办刊，为读者提供有价值的精神文化产品。近些年，我国的期刊业有了日新月异的发展。到目前为止，我国已拥有期刊上万种，初步形成了具有一定规模、学科齐全、基本满足科研和生产需要的科技期刊体系，而且，大部分已直接面向市场，但是，期刊的进一步发展仍然存在着制约因素，除体制和机制问题外，如何在市场化进程中保持期刊的可持续发展也是我们最为关注的。
一、科技期刊的市场化经营现状及其原因
在我国正式发行的期刊中，科技期刊占全部期刊的50%左右，但从经营的角度看，现状却不容乐观，主要表现在：1.规模小。我国科技期刊出版单位分散、实力单薄，期刊的经营规模与国外大型期刊出版集团相比差距较大；2.影响小。我国科技期刊被美国科学引文索引收录的影响因子多数都很低，但这些评价在作者和读者心目中却有着相当大的影响力；3.精品少。目前国内大多数的科技刊物中真正面向市场的商业化期刊并不多，版面大多面目呆板，喜欢长篇大论，缺乏精品内容、精美设计，难以吸引读者，选择稿件也有时只注重名人效应却不注重质量。
我国科技期刊之所以面临目前的困境，其原因主要是：资金匮乏、经营人才短缺、市场化经验不足、体制的束缚。
二、科技期刊的市场化对策
目前大多数期刊还没有形成相对稳定、符合市场发展的盈利模式，科技期刊要想不断增强市场竞争优势，首先就要确立自己期刊的读者群。只有这样才可以确立以读者为中心的办刊理念。我们认为科技期刊一般都技术含量高、专业性强、读者比较稳定，所以我们不能把“读者面广”作为科技期刊的优势。但行业科技又有着众多分支学科，读者也就有着不同层面的阅读要求，特别是在日益细化的期刊市场，满足所有读者的阅读要求也是不现实的。另外在对待广告客户方面，更要有明确的定位，因为针对某一行业的媒体要比针对所有行业的媒体更具有吸引力。所以，一旦目标读者群体确定，在编辑、发行、广告经营各方面就要始终围绕这一目标努力，只有这样才能赢得自身在期刊市场中应有的地位，才能争取到刊物生存和发展的空间。
（一）刊物定位要准确，明确办刊宗旨与办刊方针
《计算机测量与控制》杂志1993年创刊，我们的办刊方针是“报道前沿技术，引领测控领域发展，突出前瞻性、导向性和实用性”，办刊过程中始终围绕着这一方针努力地为国防工业和民用工业服务。在报道内容上主要以报道“计算机应用技术”为主，并把自己定位在自动测试试验和控制技术领域，重视基础理论，以应用技术为主，既强调理论与实践的结合,又兼顾提高与普及并举，使新技术应用和科技成果能尽快向生产力的转化。通过努力，目前我们的读者已分布在航空、航天、国防、工控、能源、铁道、交通、核工业、通信、电力、水利、石油化工、冶金、医疗等各个领域。
（二）刊物要形成自己独特的风格，坚持自己的经营理念
《计算机测量与控制》杂志针对的是计算机测控行业，报道的内容包括总线技术、计算机技术、网络通信技术等等，很多内容在航天和国防的各类系统及民用领域都得到了广泛应用。我们把“突出前瞻性、引领测控领域发展、报道前沿技术、导向性和实用性”作为办刊方针。为突出本刊在学科领域的优势，重点加强特色栏目设置，形成自己独特的风格。另外，还不断研究国内外在计算机测控领域出现的新问题，及时修改报道内容，使读者对新技术的需求得到满足。这既突出了本刊内容的先进性与导向性，又注重了技术的创新性与可读性，受到了读者的喜爱，也赢得了更多的读者。
在办刊理念上我们注重做到：1.要树立策划意识。提高可读性，期刊策划是必不可少的；2.要树立品牌意识。打造适合自己的品牌，就奠定了发展的基础；3.要树立广告意识。提高期刊的经济效益，广告是其重要的来源之一；4.要树立发展意识。用发展的眼光看待事物，才能做到不断创新；5.要树立经营意识，只有坚持自己的经营理念，才能不断提高期刊的市场化经营能力。
（三）注重整体策划，提高期刊质量
目前测控技术的发展非常迅速，基于总线标准的测试技术不断出现，作为编辑必须要对该学科的发展和变化有所了解，努力提高把握新信息的能力，在策划选题上注重瞄准前沿、跟踪新技术发展的热点、难点和焦点，更好地为本学科领域的读者服务。编辑工作的本质是选择，而选择的核心是前瞻性，这就要求编辑具有强烈的前沿意识，注意关注和报道测控领域的发展动态，只有这样才能准确地捕捉到具有学术价值的高质量稿件，避免低端稿件的出现。
