检测与控制知识点
测控技术与仪器大学课程知识点汇总
自控1自动控制原理自控控制是指在没有人的直接干预下，利用控制装置操纵受控对象，使被控量等于给定值或按给定信号的变化规律去变化的过程。
反馈的输出量与输入量相减，称为负反馈；反之，则称为正反馈。
自动控制原理系统基本组成示意图☐测量元件：测量被控对象的需要控制的物理量☐给定元件：给出与期望的被控量相对应的系统输入量。
☐比较元件：把测量元件检测的被控量实际值与给定元件给出的输入量进行比较，求出它们之间的偏差。
☐校正元件：也称补偿元件，它是结构或参数便于调整的元件。
对自动控制系统性能的基本要求：稳定性、快速性、准确性系统的传递函数：线性系统，在零初始条件下，输出信号的拉普拉斯变换与输入信号的拉普拉斯变化之比。
（复频域）典型环节：比率环节：不失真、不延迟、成比例地复现输入信号惯性环节：输出量不能瞬时完成与输入量完全一致积分环节：改善系统的稳态性能微分环节：改善系统的动态性能一阶微分环节：振荡环节：输入为一阶跃信号延迟环节：输出波形与输入波形相同，但延迟了时间数学模型：微分方程、传递函数、结构图、信号流图、频率特性等用梅森公式求系统的闭环传递函数：第三章：典型输入信号：动态性能指标：■ 1 ．延迟时间td ：响应曲线第一次达到稳态值的一半所需的时间，叫延迟时间。
■ 2 ．上升时间tr ：响应曲线从稳态值的10% 上升到90% 所需的时间。
对于有振荡的系统，也可定义为响应从零第一次上升到稳态值所需的时间。
■ 3. 峰值时间tp ：响应曲线超过其稳态值达到第一个峰值所需要的时间。
■ 4. 调节时间ts ：指响应到达并保持在稳态值或内所需的时间。
■ 5. 超调量：指响应的最大偏离量h(tp) 与稳态值的差与稳态值的比，用百分号来表示，即稳态性能指标：稳态误差二阶系统阶跃响应的性能指标：临界阻尼；过阻尼；欠阻尼劳斯判据：系统特征方程式的根全部都再s 左半平面的充分必要条件是劳斯表的第一列系数全部为正数。
如果劳斯表第一列出现小于零的数值，系统就不稳定，且第一列各系数符号的改变次数，代表特征方程式的正实部根的数目。
测控专业面试知识点总结
测控专业面试知识点总结测控专业是一个涉及到电子、通信、控制、计算机等多个学科知识的综合性专业，它广泛应用于军事、航空航天、船舶、汽车、医疗等领域。
因此，在测控专业的面试中，考官通常会涉及到相关的专业知识点，下面我们就来总结一下测控专业面试的知识点。
一、电子技术1. 电子元件的基本知识，包括二极管、晶体管、场效应管、光电子器件等的工作原理和特性。
2. 多级放大器的结构及其特性，共射放大器、共基放大器、共集放大器的工作原理及其应用。
3. 集成电路的基本概念和分类，包括数字集成电路和模拟集成电路的区别、运算放大器、比较器、振荡器等的基本原理及应用。
4. 信号与系统的知识，包括信号的分类、连续信号与离散信号、线性系统与非线性系统、时域与频域的概念。
5. 数模转换与模数转换，包括模拟信号与数字信号之间的转换原理和方法。
二、通信技术1. 通信系统的基本原理，包括调制解调原理、信道编码原理、信号检测与估计原理等。
2. 数字通信系统的基本知识，包括数字调制技术、数字信道编码技术、同步技术等。
3. 无线通信技术，包括移动通信系统的基本原理、无线信道的特性与分析、无线接入技术等。
4. 卫星通信技术，包括卫星通信系统的组成、基本原理、通信链路分析等。
5. 光纤通信技术，包括光纤通信系统的组成、光纤传输原理、光纤放大器、光纤传感等。
三、控制技术1. 控制系统的基本概念，包括反馈控制系统和开环控制系统的特点、闭环控制系统与开环控制系统的比较。
2. 控制系统的稳定性分析，包括极点分布、震荡特性、稳定性判据等。
3. 控制系统的性能分析，包括超调量、峰值时间、稳态误差等性能指标。
4. 控制系统的设计原理，包括PID控制器的设计方法、根轨迹设计法、频率域法等。
5. 先进控制技术，包括自适应控制、鲁棒控制、模糊控制、神经网络控制等。
四、计算机技术1. 计算机组成原理，包括计算机的基本结构、存储器层次结构、指令系统、输入输出系统等。
测控电路知识点总结
测控电路一．名词解释1.测量放大电路2.高共模抑制比电路：有抑制传感器输出共模电压（包括干扰电压）的放大电路称为高共模抑制比放大电路。
P263.有源驱动电路：将差动式传感器的两个输出经两个运算放大器构成的同相比例差动放大后，使其输入端的共模电压1：1地输出，并通过输出端各自电阻（阻值相等）加到传感器的两个电缆屏蔽层上，即两个输入电缆的屏蔽层由共模输入电压驱动，而不是接地，电缆输入芯线和屏蔽层之间的共模电压为零，这种电路就是有源屏蔽驱动电路。
P284.电桥放大电路：由传感器电桥和运算放大器组成的放大电路或由传感器和运算放大器构成的电桥都称为电桥放大电路。
P295.自举电路：自举电路是利用反馈使输入电阻的两端近似为等电位，减小向输入回路索取电流，从而提高输入阻抗的电路。
P366.可编程增益放大电路：放大电路的增益通过数字逻辑电路由确定的程序来控制,7.隔离放大电路：隔离放大电路的输入、输出和电源电路之间没有直接的电路耦合，即信号在传输过程中没有公共的接地端。
P458.信号调制及解调：调制就是用一个信号（称为调制信号）去控制另一作为载体的信号（称为载波信号），让后者的某一特征参数按前者变化。
在将测量信号调制,并将它和噪声分离，放大等处理后，还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号，这一过程称为解调。
P559•调幅、调频、调相、脉冲调宽：调幅就是用调制信号x去控制高频载波信号的幅值。
（P55）10.包络检波：从已调信号中检出调制信号的过程称为解调或检波。
幅值调制就是让已调信号的幅值随调制信号的值变化，因此调幅信号的包络线形状与调制信号一致。
只要能检出调幅信号的包络线即能实现解调。
这种方法称为包络检波。
P60二．简答题1.测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用？答：传感器的输出信号一般很微弱，还可能伴随着各种噪声，需要用测控电路将它放大，剔除噪声、选取有用信号，按照测量与控制功能的要求，进行所需演算、处理与变换，输出能控制执行机构动作的信号。
检测技术知识点总结
1、检测技术：完成检测过程所采取的技术措施。
2、检测的含义：对各种参数或物理量进行检查和测量，从而获得必要的信息。
3、检测技术的作用：①检测技术是产品检验和质量控制的重要手段②检测技术在大型设备安全经济运行检测中得到广泛应用③检测技术和装置是自动化系统中不可缺少的组成部分④检测技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步4、检测系统的组成：①传感器②测量电路③现实记录装置5、非电学亮点测量的特点：①能够连续、自动对被测量进行测量和记录②电子装置精度高、频率响应好，不仅能适用与静态测量，选用适当的传感器和记录装置还可以进行动态测量甚至瞬态测量③电信号可以远距离传输，便于实现远距离测量和集中控制④电子测量装置能方便地改变量程，因此测量的范围广⑤可以方便地与计算机相连，进行数据的自动运算、分析和处理。
6、测量过程包括：比较示差平衡读数7、测量方法；①按照测量手续可以将测量方法分为直接测量和间接测量。
②按照获得测量值得方式可以分为偏差式测量，零位式测量和微差式测量，③根据传感器是否与被测对象直接接触，可区分为接触式测量和非接触式测量8、模拟仪表分辨率= 最小刻度值风格值的一半数字仪表的分辨率=最后一位数字为1所代表的值九、灵敏度是指传感器或检测系统在稳态下输出量变化的输入量变化的比值 s=dy/dx 整个灵敏度可谓s=s1s2s3。
十、分辨率是指检测仪表能够精确检测出被测量的最小变化的能力十一、测量误差：在检测过程中，被测对象、检测系统、检测方法和检测人员受到各种变动因素的影响，对被测量的转换，偶尔也会改变被测对象原有的状态，造成了检测结果和被测量的客观值之间存在一定的差别，这个差值称为测量误差。
十二、测量误差的主要来源可以概括为工具误差、环境误差、方法误差和人员误差等十三、误差分类：按照误差的方法可以分为绝对误差和相对误差；按照误差出现的规律，可以分系统误差、随机误差和粗大误差；按照被测量与时间的关系，可以分为静态误差和动态误差。
检测技术应用知识点总结
检测技术应用知识点总结一、检测技术的基本概念1.1 检测技术的定义检测技术是指利用特定的设备、仪器或方法对被测物体的特定物理、化学、生物性质进行测量、探测和判定的技术。
1.2 检测技术的基本要素检测技术的基本要素包括被测物体、检测设备、检测方法和检测结果等。
其中，被测物体是指需要进行检测的物质或物体，检测设备是指进行检测所需要的仪器、设备或工具，检测方法是指对被测物体进行检测的具体步骤和手段，检测结果是指通过检测得到的相关数据或信息。
1.3 检测技术的重要性检测技术在各个行业中都扮演着重要的角色。
它可以帮助人们了解被测物体的特定性质，对于产品质量控制、环境监测、医学诊断、食品安全等方面都具有重要意义。
同时，检测技术还可以为科学研究和技术创新提供重要的数据支持。
二、检测技术的分类2.1 检测技术的分类方式检测技术可以根据其检测对象、检测方法、检测原理等不同特点进行分类。
根据检测对象的不同，可以将检测技术分为物理检测技术、化学检测技术、生物检测技术等；根据检测方法的不同，可以将检测技术分为光学检测技术、声学检测技术、电磁检测技术等；根据检测原理的不同，可以将检测技术分为传感器技术、成像技术、分析技术等。
2.2 检测技术的主要应用领域根据不同的分类方式，检测技术在各个行业中都有不同的应用。
物理检测技术主要应用于工程领域和材料科学中，用于检测物体的形状、结构、物理性质等；化学检测技术主要应用于化工领域和环境保护中，用于检测物质的化学成分和性质；生物检测技术主要应用于医学诊断、食品安全、生物医药领域，用于检测生物体的生理和生化特性。
2.3 检测技术的未来发展方向随着科技的不断进步，检测技术也在不断发展。
未来，检测技术将朝着智能化、精准化、高效化的方向发展。
同时，随着人工智能、大数据、云计算等技术的不断成熟，检测技术还将与这些新兴技术相结合，形成更加强大的检测系统，为各个行业提供更加全面、精准的检测解决方案。
仪器仪表知识点总结
仪器仪表知识点总结仪器仪表是一种用于测量、检测、监控和控制的设备，广泛应用于各个领域，包括工业生产、科学研究、医疗保健和环境监测等。
在现代社会中，仪器仪表成为了不可或缺的工具，为各种生产活动提供了精确的测量和控制手段。
在工程技术领域，仪器仪表是保障产品质量和生产效率的关键设备。
因此，对仪器仪表的了解和掌握，对于工程技术人员来说是非常重要的。
本文将对仪器仪表的一些基础知识点进行总结，以便读者更好地了解和掌握这一领域的知识。
一、仪器仪表的分类1. 按测量物理量的不同，仪器仪表可以分为电气量仪器仪表、力学量仪器仪表、光学仪器仪表、化学仪器仪表等。
在实际工程中，常见的仪器仪表主要有温度计、压力表、流量计、PH计、氧化还原电位计、分光光度计、红外光谱仪、液位计、电能表等。
2. 按测量原理的不同，仪器仪表可以分为机械式仪器仪表、电子式仪器仪表和光学仪器仪表等。
其中，机械式仪器仪表主要利用机械运动原理进行测量，如指针式温度计、压力表等；电子式仪器仪表通过电子技术进行测量和控制，包括数字式温度计、数字压力表、PID控制器等；光学仪器仪表则利用光学原理进行测量，如分光光度计、激光测距仪等。
3. 按功能的不同，仪器仪表可以分为测量仪器仪表、控制仪器仪表和监测仪器仪表等。
测量仪器仪表主要用于测量各种物理量，包括温度、压力、流量、PH值等；控制仪器仪表用于控制生产过程和设备工作状态，包括PID控制器、PLC控制系统等；监测仪器仪表用于监测生产过程和环境状态，包括安全监测仪器、环境监测仪器等。
二、仪器仪表的基本原理1. 仪器仪表的测量精度：仪器仪表的测量精度是指仪器仪表测量值与被测量实际值之间的偏差程度。
对于仪器仪表来说，测量精度是其最重要的性能指标之一。
一般来说，仪器仪表的测量精度越高，其测量结果越可靠。
仪器仪表的测量精度受到很多因素的影响，包括仪器仪表本身的性能、环境条件、使用方法等。
通常来说，仪器仪表的测量精度可以通过校准和调试来提高。
自动检测与仪表考纲
千里之行，始于足下。
课程内容与考核目标
第一章检测技术的基本概念
第三章电阻式传感器
1、领略：电位器式传感器、电阻应变片式传感器、测温热电阻传感器、气敏电阻传感器及湿敏电阻式传感器的基本结构和特点。
2、控制：电位器式传感器、电阻应变片式传感器、测温热电阻传感器、气敏电阻传感器及湿敏电阻式传感器的测量原理。
3、熟练控制：电位器式传感器、电阻应变片式传感器、测温热电阻传感器、气敏电阻传感器及湿敏电阻式传感器的测量主意和应用。
第四章电感式传感器
1、领略：自感式传感器种类和电感式传感器在工业自动化检测中的应用。
2、控制：自感式传感器的测量原理和转换电路，差动变压器式传感器的工作原理、主要性能和测量电路。
第五章电涡流式传感器
1、领略：电涡流式传感器的工作原理、结构及特性。
2、控制：电涡流式传感器的测量转换电路。
3、熟练控制：电涡流传感器在位移测量、转速测量、厚度测量、探伤和临近开关等方面的应用。
第六章电容式传感器
1、领略：电容式传感器的工作原理、结构形式和应用特点。
2、控制：控制电容式传感器的测量与转换电路，以及电容式传感器在振动、压力、位移、流量等物理量的测量和电容式临近开关等方面的应用。
1、领略：压电效应现象，石英晶体、压电陶瓷、高分子压电材料的压电效应，压电材料的应用特点。
2、控制：压电式传感器测量转换电路及应用。
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机械工程测试与控制技术 教学大纲
教学大纲
1、课程体系
图1 机械工程测试与控制技术教学体系
2、课程结构
为便于组织教学，建立了旨在全面提高机械类学生测控技术基本素养与创新意识、增强学生测控系统设计能力的理论教学、实践教学、科学研究三元一体教学体系，在实际讲授过程中，结合课程组积累的解决工程实际问题的经验，逐渐形成了由基本概念、分析方法、工程应用和案例设计等多种形式组成的授课体系，如图2所示，人才培养效果显著，学生表现出很强的机电系统实现能力。
图2 课程知识点体系图
3、教学大纲
机械工程测试与控制技术I教学大纲
机械工程测试与控制技术II教学大纲
附：东南大学机械工程及自动化专业毕业生能力
1) 具有较好的人文社会科学素养、较强的社会责任感和良好的工程职业道德
2) 具有从事机械工程所需的相关数学、自然科学与机械工程知识以及经济管理知识
3) 掌握扎实的工程基础知识和机械工程专业的基本理论知识，了解机械工程的前沿发展现状和趋势
4) 具有综合运用所学科学理论和技术手段设计机械系统、部件和过程的能力
5) 具有对于机械工程问题进行系统表达、建立模型、分析求解和论证的能力
6) 掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法
7) 了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发的法律、法规，熟悉环境保护和
8) 可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规，能正确认识工程对于客观世界和社会的影响
9) 具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力
10)具有适应发展的能力以及对终身学习的正确认识和学习能力。
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检测第一部分（黄）
1、材料成形检测与控制的关系
2、检测定义、主要内容
3、为什么要将非电量转换成电量进行测量
4、材料成型过程的测试量有何特点？如何实现？
5、传感器的定义、组成、工作原理
6、传感器分类
7、传感器说明书的三大主要信息
8、数字式仪表的五大特点、模数转换分类
9、热电偶按结构分类（5种），适用场合
10、标准热电偶种类及测量温度范围
11、传感器的信号处理步骤
12、热电效应、应变效应、压阻效应、涡流效应、压电效应、霍尔效应定义
13、光电式传感器特点，按光能转换分类
14、各种传感器定义及测试量
15、热电式公式推导
16、电容式、电感式传感器分类
17、应变式传感器分类
检测第一部分（黄）
1、材料成形检测与控制的关系
检测技术是自动控制的基础，通常是在检测的基础上进行控制。
2、检测定义、主要内容
检测定义：检测是人们认识客观事物的重要手段，通过检测可以揭露事物的内在联系和变换规律，从而帮助人们认识和利用它。
主要内容：（1）温度的监测与控制、（2）位移、速度及加速度的检测与控制、（3）应力与应变的检测与控制、（4）力学性能、（5）电流、电压等工艺参数的检测与控制、（6）位置检测与运动控制
3、为什么要将非电量转换成电量进行测量
测量电路或电测装置只能测量、显示和记录电信号，所以测量时需要将非电信号转变成电信号。
4、材料成型过程的测试量有何特点？如何实现？
特点：被测试量特性：物理特性、量值特性、时变特性
测试装置特性：动态特性：常用频率域的描述方法，一般用传递函数k（s）来描述（拉氏变换）
静态特性：灵敏度、线性度、迟滞、重复性
如何实现：在非电量的测量中必须通过传感器将其转换成电量，然后再用电测量装置进行信号处理，最终获得被测量。
5、传感器的定义、组成、工作原理
定义：将被测非电量信号转换成与之有确定对应关系电量输出的器件
或装置。
组成：（1）敏感元件、（2）传感元件、（3）信号转换和调节电路、（4）（其他辅助元件组成的）辅助电路
工作原理：传感器一般利用某种材料所具有的物理、化学和生物效应或原理制备。
6、传感器分类
（1）按输入物理量分：位移~、速度~、加速度~、力~、时间~、温度~、光~。
（2）按测量时传感器与被测对象接触与否进行分类：接触式传感器、非接触传感器。
（3）按工作原理分：压电式~、热电式~、光电式~等
（4）按输出信号的性质分：模拟式传感器、数字式传感器
7、传感器说明书的三大主要信息
信号格式、量程、接线图
8、数字式仪表的五大特点、模数转换分类
特点：准确度高、读数准确、测量过程自动化、可联机操作、可在恶劣条件下工作
模数转换分类：时间间隔-数字转换（T-D转换）、电压-数字转换（U-D 转换）
9、热电偶按结构分类（5种），适用场合
普通热电偶（气体、蒸汽、液体）
铠装热电偶（热处理、冲击、高压、振动）
薄膜热电偶（微小面积和顺表温度-200-300℃）
表面热电偶（金属块、炉壁、涡轮叶片、轧辊等固体表面）
侵入式热电偶（铜液、钢液、铝液及熔融合金液体）
10、标准热电偶种类及测量温度范围
铂铑10-铂热电偶S （0-1600℃）
镍铬-镍硅热电偶K （0-1300℃）
镍铬-康铜热电偶E （-200-900℃）
铂铑30-铂铑6热电偶B （0-1800℃）
11、传感器的信号处理步骤
电桥、载波放大、相敏检波、滤波、模数-数模转换
12、热电效应、应变效应、压阻效应、涡流效应、压电效应、霍尔效应定义
热电效应：把两种不同金属A和B连接成闭合回路，其中一个接点的温度为T，而另一个点温度为T
，则在回路中有电流产生
应变效应：金属导体受到外界作用时，产生长度或截面变化的机械变形，从而导致阻值变化
压阻效应：是指锗硅等半导体材料，当一轴向受到力的作用时，因电阻率变化带来电阻变化
涡流效应：指当交变电感线圈产生的磁力线经过金属导体时，金属导体会产生感应电流，该电流呈闭合回线
压电效应：当沿物质的某一方向施加压力或拉力时，该物质产生变形，使其两个表面产生符号相反的电荷。
当去掉外力时，它又重新回到不
带电状态
霍尔效应：一半导体薄片，长L 宽a 厚b ，当它被垂直置于磁感应强度为B 的磁场中，如果在他的两边通以控制电流I ，且磁场方向与电流方向正交，则在半导体另外两边会产生一个大小与控制电流I 和磁感应强度B 乘积成正比的电动势U H ，即U H =K H IB ，K H 为霍尔元件的灵敏度
13、光电式传感器特点，按光能转换分类
特点：
（1）非接触，几乎不干扰被测对象
（2）光信号的传播保密性好，防爆、抗电磁干扰，且便于遥测
（3）响应速度快
（4）高准确度、高分辨率
（5）检测区域宽
（6）容易实现自动化、连续检测
（7）检测对象宽广，可作大量相关应用
分类：
（1）利用光电效应的光电式传感器
（2）利用材料对红外线的选择性吸收制成的红外热释电探测器
（3）利用光电转换成像的CCD 图像传感器和MOS 图像传感器
（4）光纤传感器
14、各种传感器定义及测试量
（1）热电式传感器：是一种可将温度转化为电阻、磁导或电动势等
电量的元件。
（2）电阻式传感器：利用电阻作为传感元件，将非电量如力、位移、形变、速度和加速度等物理量，变换成与之具有一定函数关系的电阻值的变化，再通过电测装置测量电阻值，以达到测量物理量的目的。
（3）电感式传感器：利用电磁感应现象将被测量如位移、压力、流量、振动等转换成线圈的自感系数L 或互感系数M 的变化，再由测量电路将其转化为电压或电流的变化，实现非电量到电量的转换。
（4）电容式传感器：是将物理量的变化转换成电容变化的一种传感器，可用于对位移、振动、压力、液位等物理量的测量。
（5）压电式传感器：是根据压电效应制成的传感器，可实现压力、加速度、转矩等测量。
（6）霍尔传感器：利用霍尔效应将磁场强度转换为电信号的一种传感器。
（7）光电式传感器：利用光电效应将光能转换为电测量的元件。
15、热电式公式推导
接触电动势：E AB （T ）=KT/e ·lnn A /n B
温差电动势：E A （T ，T 0）、E B （T ，T 0）
整个回路总电动势：
E AB （T ，T 0）=[E AB （T ）-E AB （T 0）]+[E B （T ，T 0）-E A （T ，T 0）] 在金属中自由电子数目很多，以致于温度不能显著改变它的自由电子浓度，所以同一金属的温差电动势极小，可以忽略
E AB （T ，T 0）=E AB （T ）-E AB （T 0）=KT/e ·lnn A /n B - KT 0/e ·lnn A /n B
=K/e ·（T-T 0）·lnn A /n B
在标定热电偶时，使T 0为常数，则有：
E AB （T ，T 0）=Kc （T-T 0） （Kc=K/e ·lnn A /n B ）
16、电容式、电感式传感器分类
电容式传感器：变间隙型电容式传感器、变极板面积型电容式传感器、变介质型电容式传感器
电感式传感器：变磁阻式传感器、互感式传感器、电涡流式传感器
17、应变式传感器分类
基于应变效应的力（压力）—应变—电阻转换的金属电阻应变传感器 基于压阻效应的力（压力）—硅压阻转换的半导体电阻应变传感器。