精密机械与精密仪器系
adc
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（15）增益误差和满度误差 Gain error and full－scale error
理想ADC在接近满度的最后一次变迁应发 生在
比满度值低
1.5 LSB模拟输入量处。
实际ADC最后一次变迁对应的模拟输入量 与理想值之间的偏差称为满度误差。 与理想值之间的偏差称为满度误差
在转换器加电条件下，允许转换器所处的 环境温度范围。
模数转换器李为民
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（22）温度系数 Temperature Cofficients（Tempco p ，TC）
温度系数通常又分成 失调温度系数 和增益温度系数。 和增益温度系数
模数转换器李为民
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温度系数常见的表示方法有两种
一种定义为在整个工作温度范围内转换器的 失调值、增益值 相对于常温25 ℃时的失调 值 增 值的最大变化 值、增益值的最大变化量，
换时间和采样保持所需时间之和的倒 数。
通常以LSB为单位；
另一种定义为温度每变化 另 种定义为温度每变化1 ℃所引起失调值、 所引起失调值 增益值的变化量与满度值之比，
通常以ppm／℃表示，ppm即百万分之一。
模数转换器李为民
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23）转换时间和转换速率
Conversion time and coversion rate
ADC完成一次转换所需的时间称为转
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当 ADC工作在单极性方式时，从数字 作在单极性方式时，从数字 0到数字 1 的变迁应发生在1/2LSB 模拟输入电压处，实际 变迁点与这个理想变迁点的偏差称为单极性失调 (Unipolar offset ) 当 ADC工作在双极性方式时，从数字 011… 111 到数字 100…000的变迁应发生在 的变 应发生在-1/2LSB 模拟输 入电压处，实际变迁点与这个理想变迁点的偏差 称为双极性零位误差Bipolar Bi l zero error
精密仪器及机械 (学科代码：080401)
精密仪器及机械（学科代码：080401）一、培养目标本学科面向21世纪科学与技术的迅猛发展和学科交叉融合的趋势，培养宽口径工程研究型人才，使其具有深厚的精密仪器及机械专业知识，了解本领域研究前 沿，具有一定创新能力，能独立从事精密仪器及机械科学与技术的研究和教学的高级专门人才。
二、研究方向1．智能微系统技术、2．制造信息科学与技术、3．精密机械工程、4．光电信息技术与仪器、5．CAD、CAGD6．机器人技术三、学制及学分按照研究生院有关规定。
四、课程设置英语、政治等公共必修课和必修环节按研究生院统一要求。
学科基础课和专业课如下所列。
基础课:PI05101★高等工程数学★（4） PI05201★现代控制工程★（3）PI05202 信息光学（3） PI05203 微系统技术基础（3）PI05204 工程中的有限元法（3）专业课:PI04201 实用工程软件（3） PI05210 先进传感器技术（3）PI05211 振动理论与应用（3） PI05212 纳米技术基础（2）PI05213 微细加工技术（2） PI05214 微光学（2）PI05215 现代仪器光学（2） PI05216 数据采集与信号分析（3）PI05217 测量误差分析 （3） PI05218 时间序列分析与系统建模（2） PI05219 优化设计（2） PI05220 机械故障诊断学（3）PI05221 新概念机器人技术（2） PI05222 现代制造系统导论（3）PI05701 先进仪器技术实验（2）PI06201 现代仪器科学理论与技术进展（2）PI06202 学科进展综述（2） 备注：带★号课程为博士生资格考试科目。
五、科研能力要求按照研究生院有关规定。
六、学位论文要求按照研究生院有关规定。
中科大九系介绍综述
年级
13
精密机械与精密仪器系
本科生毕业去向统计
人数
100 80 60 40 20 0 96级 97级 98级 99级 00级 01级 02级 03级 04级 总人数 推荐、考研 出国 工作
年级
精密机械与精密仪器系
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硕士研究生就业统计
人数
20 15 10 5 0 Ë Ê ¶ ¿ ±© Ö ² ¡ ¢ × ª ² © ö ¹ ³ ú ¤÷ ¹ ×
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精密机械与精密仪器系
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机械设计制造及其自动化专业培养方案
培养目标 适应21世纪科学技术和社会经济发展需要, 本专业培养数理基 础好，有较强机械设计能力，扎实的工艺知识，有光、机、 电综合素质的富有创新精神的高级专门人才。
学 制 、 授 予 学 位 及 学制为四年制，在规定的期限内修满160学分（包括完成通实 毕业基本要求 课程、学科群基础课、专业课程及集中实践），成绩合格， 准予毕业，授予工学学士学位。
精密机械与精密仪器系
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4.动态测试与故障诊断
振动和动态测试的研究主要在过程监测与设备故障诊断，动态
信号处理与仪器，光电精密测量及其仪器，计算机辅助分析与 测试等领域开展。近几年承担了国家自然科学基金，安徽省科 技攻关，大中型企业委托，国际合作及校重点科研等多项课题。 主要研究成果有： VDM1000W变速箱故障监测诊断系统，机械工业部科技进步三 等奖； 多输入多输出时域模态参数识别及其应用； 1997 年为上海宝钢研制了“穿孔机组在线监测与故障诊断系 统”，获得1999年上海市优秀产学研项目一等奖； 2000年为上海宝钢研制了“连轧机组在线监测网络系统”。 2001年渤海石油潜油泵一变多控系统； 目前在研究的项目有：南海石油潜油泵一变多控系统等 精密机械与精密仪器系
精密仪器及机械专业考研院校排名
主要研究方向本硕士点下设四个研究方向，均属仪器仪表学科中的重要研究领域。
1.电磁测量技术与仪器本方向特色是立足轨道交通领域的安全监测技术、大型试验台研制与试验研究技术，主要从事测控技术、故障诊断、信号分析与处理和虚拟仪器领域的应用研究。
2.精密测试与质量工程本方向主要从事精密检测技术与仪器，智能化机械加工过程状态监测及故障诊断方面的研究。
3.测试计量理论及其应用本方向主要从事神经网络测控技术的基本理论与神经网络智能测试方面研究。
结合工程实际，围绕神经网络测试仪器的设计与开发，及其在智能交通、智能控制、信号与信息处理的应用等方面展开。
4.现代传感器技术及系统本方向主要从事现代传感器技术的研究，传感器技术是本学科的一个重要组成部分。
本研究方向紧密围绕轨道交通安全检测技术，尤其是传感器技术方面展开。
精密仪器及机械排学校名称等排学校名称等排学校名称等级名级名级名1 北京航空航天大学A+4 重庆大学 A 7 天津大学 A2 哈尔滨工业大学A+5大连理工大学A 8中国科学技术大学A3 清华大学 A 6 上海交通大学A 9西安交通大学AB+等(15个)：武汉大学、华中科技大学、浙江大学、东南大学、西北工业大学、厦门大学、北京理工大学、合肥工业大学、中北大学、哈尔滨工程大学、长春理工大学、南京航空航天大学、南京理工大学、哈尔滨理工大学、上海理工大学B等(15个)：电子科技大学、西安电子科技大学、广东工业大学、四川大学、西安理工大学、吉林大学、上海大学、西南交通大学、燕山大学、西安工业大学、河北工业大学、山东科技大学、南昌大学、华东交通大学、青岛科技大学C等(10个)：名单略。
中科大九系研究方向资料
N
I Q
1 N
Ik
Q
k 1
假设在掩模面的光强分布是均匀为1，每束光的相对光 强为1/N
➢ 各种模型接近式紫外光刻模拟结果
5μm*5μm方孔
半径2μm，45o角的扇形在不同间隙下的模拟结果
2 μm线宽的十字形的模拟结果
齿轮模型，参数：齿数8，分度圆直径16μm， 齿顶圆直径20μm
MEMS微结构紫外光刻仿真
Spline surface
Two adjacent patches joined with C1 continuity.
They share common boundary points (◦).
control vectors (−→) and(···→)
Irregular closed mesh
I (z,t) I (z,t)[AM (z,t) B] z
M (z,t) I (z,t)M (z,t)C t
其中z为从胶表面垂直向下的深度；t表示已曝光的时间；I和 M分别表示在该深度该时刻的光照分布和光致化合物的归一 化浓度分布；A、B、C为光刻胶的曝光参数，它们可以通过 对光透过率曲线T(t)的测量后计算得到。
特点
照明光源、掩模与光刻胶之间的间隙、 光刻胶的厚度都得到了较为准确的处理和考虑
（ICIA2007；中国科技大学学报2007 ）
接近式光刻计算机模拟
➢ 模拟模型建立
照明系统示意图
蝇眼透镜及点光源阵列
基于标量衍射理论的点光源阵列 衍射光场非相干叠加模型
➢ 对每束光采用基尔霍夫衍射理论
光刻胶表面X0Y0内一点Q(x0,y0)的复振幅分布
Ao内光强值大于 阈值的点数
➢ 校正策略
精密仪器及机械专业介绍
精密仪器及机械是一级学科仪器科学与技术学下的二级学科。
本专业主要研究现代精密仪器及智能、微小型机电系统，包括测控技术、微系统理论与应用、智能结构系统与技术、误差理论、信号分析与数据处理等。
现代科学仪器及设备是机、电、光、计算机、材料科学、物理、化学、生物学等先进技术的高度综合，它既是知识创新和技术创新的前提，也是创新研究的主体内容之一。
目前本学科技术的发展趋向智能化、微型化、集成化和系统工程化，其发展及应用与现代科技的各个领域的发展密切相关，在生物、医学、材料、航天、环保和国防等领域尤其突出，就业领域极其广泛。
精密仪器及机械专业培养目标本学科毕业生应获得以下几方面的知识和能力：1、热爱祖国、热爱事业、品行端正、学风正派。
2、掌握电子、机械及光学领域的理论基础，掌握本学科系统的专门知识，具有本学科的技术应用能力。
3、熟练运用计算机和掌握一门外国语，能胜任相关科技开发或管理工作的应用型人才。
精密仪器及机械就业方向就业前景：精密仪器及机械专业所研究的基础研究、工程实践和社会生产过程中的物理现象、致动机理、结构集成及精密机构中的物理效应，研究信息获取、存储、处理、传输和利用的手段和方法等内容的应用性极强。
其在国防、工农业生产和科学研究中的应用更是十分广泛。
所以毕业生的就业方向较广。
毕业生不仅可以到传统的制造企业工作，也可以在通讯，软件，电子，光学以及企事业的研究所等高科技企业找到比较适合的职位。
可以说，精密仪器及机械专业的就业前景还是很广阔的。
本专业毕业的硕士研究生，除部分继续攻读博士学位外，大部分都进入了科研院所、高等院校及高新技术企业从事教学、研究、工程设计、产品开发和技术管理工作。
可考资格证：测量控制与仪器仪表工程师(高级工程师)资格证、教师资格证等。
环境分析仪器工程师，环境监测技术工程师，精密仪器机械工程师，精密仪器结构设计工程师，机械工程师，机械制造项目工程师，光学结构设计工程师，惯导研发工程师，控制系统硬件设计（数据来源：招聘网站。
上海大学精密机械工程系简介
精密机械⼯程系的前⾝为成⽴于1959年的上海科技⼤学⼯程⼒学系。
1994年5⽉并⼊现在的上海⼤学。
经过近⼗⼏年的发展，我系已经被上海市确定为“精密仪器及机械”重点学科、“机械制造⾃动化”重点学科、“机械电⼦⼯程”重点学科。
2002年“机械电⼦⼯程”更是成为国家重点学科。
我系是中国仪器仪表学会精密机械学会的单位，与美国、⽇本、瑞⼠、⾹港等多所境内外⼤学建⽴了教学、科研合作关系，在国内外享有⼀定的知名度。
我系现有教职⼯86⼈，专任教师51⼈，具有⾼级职称36⼈,其中正⾼职称12⼈，副⾼职称24⼈。
具有博⼠学位教师24⼈，在职攻读博⼠学位教师8⼈。
⽬前我系教学、科研设备资产已超过976万，拥有上海机电⼀体⼯程中⼼，精密机械研究所国家863计划机器⼈产业化基地，上海箭微机电技术公司等产学研基地，装备有⼯业机器⼈，数控加⼯中⼼，三坐标测量仪，CAD/CAM软件系统等科研实验系统和设备。
在以机电⼀体⾼新技术为主导⽅向，开展重⼤、精密、微型、⾃动化装备⽅⾯取得了丰硕成果，形成了应⽤⼯程见长的科研特点。
每年承担的科研经费达1000万左右，已获得国家及省市科技进步奖⼆⼗多项。
⽬前本系设置有本科专业“机械⼯程及⾃动化”、“测控技术与仪器”；硕⼠专业“机械电⼦⼯程”、“精密仪器及机械”；博⼠专业“机械电⼦⼯程”。
在读本科⽣516名，硕⼠⽣160名，博⼠⽣26名。
另设有机械⼯程、仪器仪表⼯程等⼯程硕⼠点。
精密机械⼯程系以学科建设为龙头，以本科教学为基础，以科学研究为动⼒，不断加强研究⽣培养和本科教学质量。
多年来，精密机械⼯程系培养的学⽣基础扎实、知识⾯较⼴、适应性较强具有机电结合、⼯管结合的特点，普遍受到社会的欢迎和好评，就业率达到99%以上。
中科大九系介绍.
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1.智能机械与机器人
我系早在1978年就与日本东京大学进行了机器人研究方面的合作，
并研制出多种示教机器人。在国内外机器人竞赛中也硕果累累：
2002 年 6 月，中国科大机器人代表队参加首届全国大学生机器人电 视大赛囊括冠亚军，同年 8 月中国科大机器人代表队在日本东京获 得首届亚广联机器人比赛亚军，并获得最佳技术奖。 2002 年，中国科大蓝鹰小型组机器人足球队参加了在上海举行的 “中国机器人竞赛”并取得了冠军。
年级
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精密机械与精密仪器系
本科生毕业去向统计
人数
100 80 60 40 20 0 96级 97级 98级 99级 00级 01级 02级 03级 04级 总人数 推荐、考研 出国 工作
年级
精密机械与精密仪器系
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硕士研究生就业统计
人数
20 15 10 5 0 Ë Ê ¶ ¿ ±© Ö ² ¡ ¢ × ª ² © ö ¹ ³ ú ¤÷ ¹ ×
学制、授予学位及 学制为四年制，在规定的期限内修满160学分，（包括完成通 毕业基本要求 实课程、学科群基础课、专业课程及集中实践），成绩合格 ，准予毕业，授予工学学士学位。
主干课程
机械制图 （1）、（2） 精密机械设计基础（1） 工程光学 自动控制原理 测试技术 光电技术 仪器电路 机械设计基础实验（2） 光电测控技术实验（1） 精密仪器设计
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精密机械与精密仪器系
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机械设计制造及其自动化专业培养方案
培养目标 适应21世纪科学技术和社会经济发展需要, 本专业培养数理基 础好，有较强机械设计能力，扎实的工艺知识，有光、机、 电综合素质的富有创新精神的高级专门人才。
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精密机械与精密仪器系
080202机械电子工程
本学科涉及机械、电子、计算机、自动控制、信息处理等多个领域，以机械理论、现代控制理论、计算机控制技术、工程测试与信号分析等为技术基础，以机电一体化技术、传感器检测技术、现代数控技术和机电设备故障诊断等技术为专业技术，主要从事以机电一体化技术研究领域为主体、与控制、信息科学等领域相关的理论、技术、工程应用方面的研究。
本学科是理论和实践紧密结合的综合性技术学科，覆盖的应用领域包括国防技术装备、高新技术工业、交通、航空航天、医疗装备等等。
2011招生专业
单位名称（系、院、科研机构）：精密机械与精密仪器系
面试内容包含：1）口语交流，专业英文短文现场翻译；
2）学科基础知识：机械类，测量/测试类，数控类，光学类，计算机应用类；（机械CAD
类；编程类（VB/VC））；科学计算类（Matlab、Ansys等）；
3）综合素质实践能力
笔试覆盖内容：1）机械设计基础：结构的力学分析，机械零件的设计；机械制造技术
基础；加工质量分析，零件价格方法和制造工艺过程分析；
2）电路：半导体器件及电路基础，基本电路及分析基础，运算放大器电路，组合逻辑
电路与触发器，振荡器；
3）测试技术：常用传感器的原理及应用，信号调理。
相关分析院里，反馈式传感器原
理，常用量的电测方法；
4）自动控制：控制系统微分方程的建立，拉氏变换及反变换，方框图及其简化，控制
系统频率相应特性，伯得图的绘制，根轨迹绘制，控制系统稳定性分析。
080401精密仪器及机械
为适应我国国民经济发展和国家建设的需要，培养德、智、体全面发展的、面向仪器科学与技术领域的高层次专门技术人才，并适应新世纪科学和技术进步在新兴交叉学科发展的需求。
本系在“仪器科学与技术”（0804）一级学科具有博士授予权。
“精密仪器及机械”学科以精密机械、电子学、光学和计算机技术等多学科理论和技术基础的融合为基本特征，培养学生具有深厚的数理、工程技术基础，有宽广知识面，较强的创新能力和实践能力。
随着现代科学技术的发展，本学科所覆盖的“光机电算”一体化技术不仅体现知识的综合应用能力，也已成为高新技术的具体体现。
无论是在国家经济建设和科技基础的研究，还在国防安全重大、重要技术装备等多方面都担负重要角色。
2011招生专业
单位名称（系、院、科研机构）：精密机械与精密仪器系
080402测试计量技术及仪器
为适应我国国民经济发展和国家建设的需要，培养德、智、体全面发展的、面向仪器科学与技术领域的高层次专门技术人才，并适应新世纪科学和技术进步在新兴交叉学科发展的需求。
本系在“仪器科学与技术”（0804）一级学科具有博士授予权。
“测试计量技术及仪器”学科主要研究信息获取、存储、处理、传输和利用信息的现代科学技术及仪器，包括测控技术及仪器、现代传感技术、精密计量理论与应用、智能结构系统与技术、信号分析与数据处理等。
现代科学仪器及设备是机、电、光、计算机、材料科学、物理、化学、生物学等先进技术的高度综合。
智能化、微型化、集成化和系统工程化是本学科的发展方向。
本学科的发展及应用与现代科技的各个领域的发展密切相关，在生物、医学、材料、航天、环保和国防等领域尤其突出，就业领域极其广泛。
2011招生专业
单位名称（系、院、科研机构）：精密机械与精密仪器系
3）综合素质实践能力
笔试覆盖内容：1）机械设计基础：结构的力学分析，机械零件的设计；机械制造技术
基础；加工质量分析，零件价格方法和制造工艺过程分析；
2）电路：半导体器件及电路基础，基本电路及分析基础，运算放大器电路，组合逻辑
电路与触发器，振荡器；
3）测试技术：常用传感器的原理及应用，信号调理。
相关分析院里，反馈式传感器原
理，常用量的电测方法；
4）自动控制：控制系统微分方程的建立，拉氏变换及反变换，方框图及其简化，控制
系统频率相应特性，伯得图的绘制，根轨迹绘制，控制系统稳定性分析。
085201机械工程（专业学位）
机械工程是为国民经济建设和社会发展提供各类机械装备和生产制造技术以创造物质财富和提高社会文明水准的重要工程领域，是与人类社会活动关系十分密切、应用非常广泛的工程领域，也是一个发展迅速的工程领域。
随着电子技术、自动化技术、计算机及软件技术、材料科学的发展和渗透，充实和丰富了本领域的基础，拓宽和发展了本领域的研究范畴，并促进机械产品的生产过程向精密化、自动化、智能化、高效化、集成化方向发展。
同时，其与管理科学的结合而覆盖的工业工程领域，为制造业的资源的规划、产品设计、制造、质量管理以及全寿命设计的系统化、绿色化提供了广泛的研究课题。
本领域涉及机械设计、制造、试验、使用、维修等基础理论、技术和方法，并与材料工程、动力工程、电气工程、电子与信息工程、控制工程、计算机技术、工业工程、管理工程等工程领域及力学学科密切相关。
2011招生专业
单位名称（系、院、科研机构）：精密机械与精密仪器系
01CAD/CAM/CAE 02机电一体化系统技术
03智能机械与控制
04机电系统控制及自动化
①
101政治理
论
②204英语
二
③302数学
二
④869自动
控制原理二
自动控
制：控制系统
微分方程的建
立；拉氏变换
及反变换，方
框图及其简
化，控制系统
频率响应特
性；伯得图的
绘制，根轨迹
绘制，控制系
统稳定性分
析。
《控制
理论与机械系统
控制》竺长安等，
高等教育出版社；
《自动控制理论》
邹伯敏等，机械工
业出版
社
复试形式与内容
复试形式：专业可笔试和综合面试。
面试内容包含：1）口语交流，专业英文短文现场翻译；
2）学科基础知识：机械类，测量/测试类，数控类，光学类，计算机应用类；（机械CAD 类；编程类（VB/VC））；科学计算类（Matlab、Ansys等）；
3）综合素质实践能力
笔试覆盖内容：1）机械设计基础：结构的力学分析，机械零件的设计；机械制造技术基础；加工质量分析，零件价格方法和制造工艺过程分析；
2）电路：半导体器件及电路基础，基本电路及分析基础，运算放大器电路，组合逻辑电路与触发器，振荡器；
3）测试技术：常用传感器的原理及应用，信号调理。
相关分析院里，反馈式传感器原理，常用量的电测方法；
4）自动控制：控制系统微分方程的建立，拉氏变换及反变换，方框图及其简化，控制系统频率相应特性，伯得图的绘制，根轨迹绘制，控制系统稳定性分析。
085203仪器仪表工程（专业学位）
仪器仪表是人类获取信息、认识自然、改造自然的重要工具。
广泛涉及到国民经济、科学研究和与人们日常生产相关的各个方面，是提供检测、计量、监测和控制装置、设备与技术的综合性工程领域，为人类社会提供了重要的物质技术保障。
随着激光技术、电子学技术、自动化技术、精密机械技术、计算机及软件技术的飞速发展，以及新材料、新工艺的不断出现，不仅充实和丰富了仪器仪表工程学科领域的基础，而且拓宽和发展了本学科的研究领域，使得仪器仪表向精密化、自动化、智能化、集成化、微型化和多功能方向发展。
本工程领域涉及工程光学、传感技术、电子技术、计算机技术、精密机械、现代测控技术与系统，以及精密仪器及自动仪表设计、制造、试验、使用、维修等基础理论、技术和方法，现已发展成为以精密机械、电子学、光电工程、计算机科学、检测技术及自动化等学科相互交叉和渗透的综合性工程领域。
2011招生专业
单位名称（系、院、科研机构）：精密机械与精密仪器系
2）学科基础知识：机械类，测量/测试类，数控类，光学类，计算机应用类；（机械CAD 类；编程类（VB/VC））；科学计算类（Matlab、Ansys等）；
3）综合素质实践能力
笔试覆盖内容：1）机械设计基础：结构的力学分析，机械零件的设计；机械制造技术基础；加工质量分析，零件价格方法和制造工艺过程分析；
2）电路：半导体器件及电路基础，基本电路及分析基础，运算放大器电路，组合逻辑电路与触发器，振荡器；
3）测试技术：常用传感器的原理及应用，信号调理。
相关分析院里，反馈式传感器原理，常用量的电测方法；
4）自动控制：控制系统微分方程的建立，拉氏变换及反变换，方框图及其简化，控制系统频率相应特性，伯得图的绘制，根轨迹绘制，控制系统稳定性分析。