Ngerti teknologi pangukuran lan kontrol lan teknologi instrumentasi

Teknologi lan instrumen pangukuran lan kontrol minangka teori lan teknologi sing nyinaoni akuisisi lan pangolahan informasi lan kontrol unsur sing ana gandhengane."Teknologi lan instrumen pangukuran lan kontrol" nuduhake sarana lan peralatan kanggo koleksi, pangukuran, panyimpenan, transmisi, pangolahan lan kontrol informasi, kalebu teknologi pangukuran, teknologi kontrol, lan instrumen lan sistem sing ngetrapake teknologi kasebut.

Teknologi Pangukuran lan Kontrol
Teknologi lan instrumen pangukuran lan kontrol adhedhasar mesin presisi, teknologi elektronik, optik, kontrol otomatis lan teknologi komputer.Utamane nyinaoni prinsip, metode lan proses anyar saka macem-macem tes tliti lan teknologi kontrol.Ing taun-taun pungkasan, teknologi komputer wis dadi peran sing saya penting ing riset aplikasi teknologi pangukuran lan kontrol.
Teknologi pangukuran lan kontrol minangka teknologi aplikasi sing langsung ditrapake kanggo produksi lan urip, lan aplikasi kasebut nyakup macem-macem bidang urip sosial kayata "bobot tetanèn, segara, darat lan udara, panganan lan sandhangan".Teknologi instrumentasi minangka "multiplier" ekonomi nasional, "perwira pertama" riset ilmiah, "daya tempur" ing militer, lan "hakim terwujud" ing peraturan hukum.Tes komputerisasi lan teknologi kontrol lan instrumen lan sistem pangukuran lan kontrol sing cerdas lan tepat minangka simbol lan sarana penting ing bidang produksi industri lan pertanian modern, riset ilmiah lan teknologi, manajemen, inspeksi lan ngawasi, lan nduweni peran sing saya penting.

Aplikasi Teknologi Pengukuran lan Kontrol lan Teknologi Instrumentasi
Teknologi pangukuran lan kontrol minangka teknologi terapan, sing akeh digunakake ing macem-macem lapangan industri, pertanian, transportasi, navigasi, penerbangan, militer, tenaga listrik lan urip sipil.Kanthi pangembangan teknologi produksi, pangukuran lan teknologi kontrol nduweni peran penting ing teknologi kontrol saka kontrol awal siji lan peralatan, kanggo kontrol kabeh proses, lan malah sistem, utamané ing teknologi nglereni-pinggiran saiki. ing bidang ilmu pengetahuan lan teknologi modern.
Ing industri metalurgi, aplikasi pangukuran lan teknologi kontrol kalebu: kontrol tungku jeblugan panas, kontrol ngisi daya lan kontrol tungku jeblugan ing proses pembuatan wesi, kontrol tekanan, kontrol kacepetan rolling mill, kontrol coil, lan sapiturute ing proses rolling baja, lan macem-macem instrumen deteksi digunakake ing kono.
Ing industri tenaga listrik, aplikasi pangukuran lan teknologi kontrol kalebu sistem kontrol pembakaran ketel, ngawasi otomatis, proteksi otomatis, pangaturan otomatis lan sistem kontrol program otomatis turbin uap, lan sistem kontrol input lan output daya. mesin.
Ing industri batu bara, aplikasi teknologi pangukuran lan kontrol kalebu: instrumen logging metana coalbed ing proses pertambangan batubara, instrumen deteksi komposisi udara tambang, detektor gas tambang, sistem pemantauan keamanan ing lemah, lan sapiturute, kontrol proses quenching coke lan kontrol pemulihan gas ing proses penyulingan batu bara, kontrol proses pemurnian, kontrol transmisi mesin produksi, etc.
Ing industri petroleum, aplikasi teknologi pangukuran lan kontrol kalebu: locator magnetik, meter isi banyu, pengukur tekanan lan alat ukur liyane sing ndhukung teknologi logging ing proses produksi minyak, sistem pasokan listrik, sistem pasokan banyu, sistem pasokan uap, sistem pasokan gas. , Sistem panyimpenan lan transportasi lan telung sistem perawatan sampah lan instrumen deteksi kanggo akeh paramèter ing proses produksi sing terus-terusan.
Ing industri kimia, aplikasi pangukuran lan teknologi kontrol kalebu: pangukuran suhu, pangukuran aliran, pangukuran tingkat cairan, konsentrasi, kaasaman, kelembapan, kerapatan, kekeruhan, nilai kalor lan macem-macem komponen gas campuran.Instrumen kontrol sing rutin ngontrol paramèter sing dikontrol, lsp.
Ing industri mesin, aplikasi teknologi pangukuran lan kontrol kalebu: alat mesin kontrol digital presisi, jalur produksi otomatis, robot industri, lsp.
Ing industri aerospace, aplikasi teknologi pangukuran lan kontrol kalebu: pangukuran paramèter kayata ketinggian penerbangan pesawat, kacepetan penerbangan, kahanan lan arah penerbangan, akselerasi, kakehan, lan kahanan mesin, teknologi kendaraan aerospace, teknologi pesawat ruang angkasa, lan pangukuran aerospace. lan teknologi kontrol.Ngenteni.
Ing peralatan militer, aplikasi teknologi pangukuran lan kontrol kalebu: senjata sing dipandu presisi, amunisi cerdas, sistem komando otomatisasi militer (sistem C4IRS), peralatan militer luar angkasa (kayata macem-macem pengintaian militer, komunikasi, peringatan dini, satelit navigasi, lsp. .).

Pembentukan lan Pangembangan Teknologi Pangukuran lan Kontrol
Kasunyatan sajarah pangembangan ilmu pengetahuan lan teknologi Sejarah pangerten lan transformasi alam manungsa uga minangka bagean penting saka sejarah peradaban manungsa.Pangembangan ilmu pengetahuan lan teknologi luwih dhisik gumantung marang pangembangan teknologi pangukuran.Ilmu alam modern diwiwiti kanthi pangukuran kanthi bener.Akeh ilmuwan sing pinunjul ngimpi dadi panemu instrumen ilmiah lan pendiri metode pangukuran.Kemajuan teknologi pangukuran langsung nyurung kemajuan ilmu pengetahuan lan teknologi.
Revolusi teknologi pisanan
Ing abad kaping 17 lan 18, teknologi pangukuran lan kontrol wiwit muncul.Sawetara ahli fisika ing Eropah wiwit nggunakake gaya arus lan medan magnet kanggo nggawe galvanometer prasaja, lan nggunakake lensa optik kanggo nggawe teleskop, saéngga nggawe dhasar kanggo instrumen listrik lan optik.Ing taun 1760-an, revolusi ilmiah lan teknologi pisanan diwiwiti ing Inggris.Nganti abad kaping 19, revolusi ilmiah lan teknologi pisanan berkembang ing Eropa, Amerika, lan Jepang.Sajrone periode iki, sawetara alat ukur sing prasaja, kayata instrumen kanggo ngukur dawa, suhu, tekanan, lan sapiturute, wis digunakake.Ing urip, produktivitas gedhe wis digawe.

Revolusi teknologi kapindho
Serangkaian perkembangan ing bidang elektromagnetik ing awal abad kaping 19 nyebabake revolusi teknologi kaping pindho.Amarga panemuan instrumen kanggo ngukur arus, elektromagnetisme cepet dilebokake ing jalur sing bener, lan siji-sijine panemuan tuwuh.Akeh panemuan ing bidang elektromagnetik, kayata telegraf, telpon, generator, lan liya-liyane, nyumbang kanggo tekane jaman listrik.Ing wektu sing padha, macem-macem instrumen liyane kanggo pangukuran lan pengamatan uga muncul, kayata theodolite kelas siji presisi sing digunakake kanggo pangukuran elevasi sadurunge taun 1891.

Revolusi teknologi katelu
Sawisé Perang Donya II, kabutuhan urgent kanggo teknologi dhuwur ing macem-macem negara dipun promosiaken transformasi teknologi produksi saka mekanisasi umum kanggo elektrifikasi lan otomatisasi, lan seri terobosan utama ing riset teoritis ilmiah digawe.
Sajrone periode kasebut, industri manufaktur sing diwakili dening produk elektromekanik wiwit berkembang sacara industri.Karakteristik produksi massal produk yaiku operasi siklik lan operasi aliran.Kanggo nggawe iki otomatis, perlu kanggo ndeteksi posisi workpiece kanthi otomatis nalika tahap eliminasi pangolahan lan produksi., ukuran, wangun, dedeg piadeg utawa kinerja, etc. Kanggo tujuan iki, nomer akeh pangukuran lan kontrol piranti dibutuhake.Ing sisih liya, mundhake industri kimia kanthi petroleum minangka bahan mentah mbutuhake instrumen pangukuran lan kontrol sing akeh.Instrumentasi otomatis wiwit distandarisasi, lan sistem kontrol otomatis dibentuk nalika dikarepake.Ing wektu sing padha, alat mesin CNC lan teknologi robot uga lair ing wektu iki, ing ngendi teknologi pangukuran lan kontrol lan instrumen duwe aplikasi penting.
Kanthi perkembangan ilmu pengetahuan lan teknologi, instrumentasi wis dadi alat teknis sing penting kanggo pangukuran, kontrol lan otomatisasi, wiwit saka pangukuran lan pengamatan sing prasaja.Kanggo nyukupi kabutuhan saka macem-macem aspek, instrumentasi wis nggedhekake saka lapangan aplikasi tradisional menyang lapangan aplikasi non-tradisional kayata biomedicine, lingkungan ekologis, lan bioengineering.
Wiwit abad kaping 21, akeh prestasi teknologi paling anyar, kayata asil riset mesin presisi skala nano, asil riset kimia modern tingkat molekuler, asil riset biologi tingkat gen, lan riset bahan fungsional khusus kinerja ultra presisi dhuwur. asil lan global Asil saka popularization lan aplikasi saka teknologi jaringan wis metu siji sawise liyane, kang owah-owahan dhasar ing lapangan instrumentation lan dipun promosiaken tekane saka jaman anyar saka dhuwur-tech lan instruments cerdas.

Sensor ing sistem pangukuran lan kontrol
Sistem pangukuran lan kontrol umum kalebu sensor, konverter perantara lan perekam tampilan.Sensor ndeteksi lan ngowahi jumlah fisik sing diukur dadi jumlah fisik sing diukur.Konverter penengah nganalisa, ngolah lan ngowahi output sensor dadi sinyal sing bisa ditampa dening instrumen sabanjure, lan ngasilake menyang sistem liyane, utawa diukur nganggo recorder tampilan.Asil ditampilake lan direkam.
Sensor minangka link pisanan saka sistem pangukuran.Kanggo sistem kontrol, yen komputer dibandhingake karo otak, sensor kasebut padha karo panca indera, sing langsung mengaruhi akurasi kontrol sistem kasebut.
Sensor umume kasusun saka unsur sensitif, file konversi, lan sirkuit konversi.Nilai sing diukur langsung dirasakake dening unsur sing sensitif, lan owah-owahan nilai parameter tartamtu dhewe nduweni hubungan sing pasti karo owah-owahan nilai sing diukur, lan parameter iki gampang diukur lan output;banjur output saka unsur sensitif diowahi dadi parameter listrik dening unsur konversi;Pungkasan, sirkuit konversi nggedhekake output paramèter listrik kanthi unsur konversi lan ngowahi dadi sinyal listrik sing migunani sing trep kanggo tampilan, rekaman, pangolahan lan kontrol.
Kahanan Saiki lan Pangembangan Sensor Anyar
Teknologi Sensing minangka salah sawijining teknologi dhuwur sing paling cepet berkembang ing donya saiki.Sensor anyar ora mung ngupayakake presisi sing dhuwur, sawetara gedhe, linuwih lan konsumsi daya sing sithik, nanging uga berkembang menyang integrasi, miniaturisasi, digitalisasi lan intelijen.

1. Cerdas
Intelijen sensor nuduhake kombinasi fungsi sensor konvensional lan fungsi komputer utawa komponen liyane kanggo mbentuk perakitan independen, sing ora mung nduweni fungsi njupuk informasi lan konversi sinyal, nanging uga nduweni kemampuan ngolah data. , analisis ganti rugi lan nggawe keputusan.

2. Jaringan
Jaringan sensor kanggo ngaktifake sensor duwe fungsi nyambungake karo jaringan komputer, kanggo nyadari transmisi informasi jarak jauh lan kemampuan pangolahan, yaiku, kanggo mujudake pangukuran "over-the-horizon" saka pangukuran. lan sistem kontrol.

3. Miniaturisasi
Nilai miniaturisasi sensor nyuda volume sensor ing kondisi fungsi kasebut ora diganti utawa malah ditingkatake.Miniaturisasi minangka syarat pangukuran lan kontrol presisi modern.Ing asas, sing luwih cilik ukuran sensor, luwih cilik impact ing obyek lan lingkungan, konsumsi energi kurang, lan luwih gampang kanggo entuk pangukuran akurat.

4. Integrasi
Integrasi sensor nuduhake integrasi saka rong arah ing ngisor iki:
(1) Integrasi saka sawetara paramèter pangukuran bisa ngukur sawetara paramèter.
(2) Integrasi sensing lan sirkuit sakteruse, yaiku, integrasi komponen sensitif, komponen konversi, sirkuit konversi lan malah sumber daya ing chip padha, supaya nduweni kinerja dhuwur.

5. Digitalisasi
Nilai digital saka sensor yaiku output informasi dening sensor minangka jumlah digital, sing bisa mujudake transmisi jarak jauh lan presisi dhuwur, lan bisa disambungake menyang peralatan pangolahan digital kayata komputer tanpa link penengah.
Integrasi, intelijen, miniaturisasi, jaringan lan digitalisasi sensor ora mandiri, nanging saling melengkapi lan saling gegandhengan, lan ora ana wates sing jelas ing antarane.
Teknologi Kontrol ing Sistem Pengukuran lan Kontrol

Teori Kontrol Dasar
1. Teori kontrol klasik
Teori kontrol klasik kalebu telung bagean: teori kontrol linear, teori kontrol sampling, lan teori kontrol nonlinier.Cybernetics klasik njupuk transformasi Laplace lan Z minangka piranti matematika, lan njupuk sistem linear steady input-single-output minangka obyek riset utama.Persamaan diferensial sing njlèntrèhaké sistem diowahi dadi domain nomer kompleks kanthi transformasi Laplace utawa transformasi Z, lan fungsi transfer sistem kasebut dipikolehi.Lan adhedhasar fungsi transfer, metode riset lintasan lan frekuensi, fokus ing nganalisa stabilitas lan akurasi sistem kontrol umpan balik.

2. Teori Kontrol Modern
Teori kontrol modern minangka teori kontrol adhedhasar metode ruang negara, sing minangka komponen utama teori kontrol otomatis.Ing teori kontrol modern, analisis lan desain sistem kontrol utamane ditindakake kanthi njlentrehake variabel negara sistem, lan metode dhasar yaiku metode domain wektu.Teori kontrol modern bisa ngatasi masalah kontrol sing luwih akeh tinimbang teori kontrol klasik, kalebu sistem linear lan nonlinear, sistem stasioner lan beda-beda wektu, sistem variabel tunggal lan sistem multivariabel.Cara lan algoritma sing diadopsi uga luwih cocok kanggo komputer digital.Teori kontrol modern uga menehi kamungkinan kanggo ngrancang lan mbangun sistem kontrol optimal kanthi indikator kinerja sing ditemtokake.

Sistem Kontrol
Sistem kontrol dumadi saka piranti kontrol (kalebu pengontrol, aktuator lan sensor) lan obyek sing dikontrol.Piranti kontrol bisa dadi wong utawa mesin, sing beda antarane kontrol otomatis lan kontrol manual.Kanggo sistem kontrol otomatis, miturut prinsip kontrol sing beda, bisa dipérang dadi sistem kontrol open-loop lan sistem kontrol loop tertutup;miturut klasifikasi sinyal diwenehi, bisa dipérang dadi sistem kontrol nilai pancet, sistem kontrol tindakake-munggah lan sistem kontrol program.

Teknologi instrumen virtual
Alat ukur minangka bagéyan penting saka sistem pangukuran lan kontrol, sing dipérang dadi rong jinis: instrumen independen lan instrumen virtual.
Instrumen independen nglumpukake, ngolah, lan ngasilake sinyal instrumen ing sasis independen, duwe panel operasi lan macem-macem port, lan kabeh fungsi ana ing wangun hardware utawa perangkat kukuh, sing nemtokake yen instrumen independen mung bisa ditetepake kanthi pabrikan., lisensi, sing pangguna ora bisa ngganti.
Instrumen virtual ngrampungake analisis lan pangolahan sinyal, ekspresi lan output asil ing komputer, utawa nglebokake kertu akuisisi data ing komputer, lan mbusak telung bagean instrumen ing komputer, sing ngrusak sistem tradisional. instrumen.watesan.

Fitur Teknis Instrumen Virtual
1. Fungsi kuat, nggabungaken support hardware kuat komputer, break liwat watesan saka instruments tradisional ing Processing, tampilan lan panyimpenan.Konfigurasi standar yaiku: prosesor kinerja dhuwur, tampilan resolusi dhuwur, hard disk kapasitas gedhe.
2. Sumber daya piranti lunak komputer nyadari softwareisasi sawetara hardware mesin, ngirit sumber daya materi, lan ningkatake keluwesan sistem;liwat algoritma numerik sing cocog, macem-macem analisis lan pangolahan data tes bisa ditindakake langsung ing wektu nyata;liwat GUI (antarmuka panganggo grafis) teknologi kanggo saestu entuk antarmuka loropaken lan interaksi manungsa-komputer.
3. Diwenehi bis komputer lan bis instrument modular, hardware instrument modularized lan serialized, kang nemen nyuda ukuran sistem lan nggampangake construction saka instruments modul.
Komposisi sistem instrumen virtual
Instrumen virtual kasusun saka piranti lan antarmuka hardware, piranti lunak driver piranti lan panel instrumen virtual.Antarane wong-wong mau, piranti hardware lan antarmuka bisa macem-macem PC basis dibangun ing kertu fungsi, kertu antarmuka bus antarmuka universal, bandar serial, antarmuka instrument bus VXI, etc., utawa macem-macem peralatan test external programmable liyane, Piranti lunak driver piranti. program driver sing langsung ngontrol macem-macem antarmuka hardware.Instrumen virtual komunikasi karo sistem instrumen nyata liwat piranti lunak driver piranti ndasari, lan nampilake unsur operasi cocog panel instrument nyata ing layar komputer ing wangun panel instrument virtual.Macem-macem kontrol.Pangguna ngoperasikake panel instrumen virtual kanthi mouse minangka nyata lan trep kaya ngoperasikake instrumen nyata.
Teknologi pangukuran lan kontrol lan instrumen utama minangka prospek pangembangan tradisional lan kebak.Dipunwastani tradhisional amargi asalipun saking jaman rumiyin, sampun ngalami atusan taun pangrembakanipun, saha gadhah peran ingkang wigati ing pembangunan sosial.Minangka jurusan tradisional, melu akeh disiplin ing wektu sing padha, sing ndadekake isih duwe vitalitas kuwat.
Kanthi pangembangan luwih saka pangukuran lan teknologi kontrol modern, teknologi informasi elektronik lan teknologi komputer, wis nggawa kesempatan anyar kanggo inovasi lan pangembangan, sing mesthi bakal ngasilake aplikasi sing luwih kritis ing macem-macem lapangan.