测控技术与仪器是研究信息的获取和处理以及相关元素的控制的理论和技术。"测控技术与仪器指采集、测量、存储、传输、处理和控制信息的手段和设备，包括测量技术、控制技术以及实现这些技术的仪器和系统。
测控技术
测控技术与仪器以精密机械、电子技术、光学、自动控制和计算机技术为基础，主要研究各种精密测控技术的新原理、新方法和新工艺。近年来，计算机技术在测控技术的应用研究中发挥着越来越重要的作用。
测控技术是直接应用于生产生活的应用技术，其应用涵盖了农业、土地、海洋、空气、食品、服装等社会生活的各个领域。仪器技术是国民经济的倍增器，是科学研究的先锋，是军事的战斗力，是法律制度的物化裁判。计算机测控技术和智能精密测控仪器及系统是现代化学农业生产、科学技术研究、管理、检测和监控等领域的重要标志和手段。并发挥着越来越重要的作用。
测控技术和仪器技术的应用
测控技术是一门应用技术，广泛应用于工业、农业、交通、航海、航空、军事、电力和民用生活中。随着生产技术的发展，测控技术从最初的对单个装置和设备的控制，到对整个过程甚至系统的控制，都起着至关重要的作用，尤其是在现代科技的前沿技术中。
在冶金工业中，测控技术的应用包括：炼铁过程中的热风炉控制、加料控制和高炉控制、轧钢过程中的压力控制、轧机速度控制、卷曲控制等。以及其中使用的各种检测仪器。
在电力工业中，测控技术的应用包括锅炉的燃烧控制系统、汽轮机的自动监视、自动保护、自动调节和自动程序控制系统、发动机的功率输入输出控制系统等。
在煤炭行业，测控技术的应用包括：煤炭开采过程中的煤层气测井仪、矿井空气成分检测仪、矿井瓦斯检测仪、井下安全监控系统等。熄焦过程控制、煤气回收控制、精炼过程控制、生产机械传动控制等。在煤的提炼过程中。
在石油工业中，测控技术的应用包括：磁定位仪、含水率计、压力计等各种支持测井技术的测量仪器。在采油过程中，以及在炼油过程中大量参数的测量仪器如供电系统、供水系统、供汽系统、供气系统、储运系统、三废处理系统及其连续生产过程。
在化学工业中，测控技术的应用包括：用于测量温度测量、流量测量、液位测量、浓度、酸度、湿度、密度、浊度、热值和各种混合气体组分等参数的测量仪表，以及按照预定规则控制被控参数的控制仪表。
在机械工业中，测控技术的应用包括：精密数控机床、自动生产线、工业机器人等。
在航空航天工业中，TT & amp；c技术包括：测量飞行高度、飞行速度、飞行状态和方向、加速度、过载和飞机发动机状态、航天运载技术、航天器技术和TT & amp；c技术。
在军事装备方面，测控技术的应用包括：精确制导武器、智能弹药、军事自动指挥系统(C4IRS系统)、外层空间
从17世纪到18世纪，测控技术开始形成。一些欧洲物理学家开始利用电流和磁场的力量制作简单的检流计，利用光学透镜制作望远镜，从而奠定了电学和光学仪器的基础。19世纪60年代，第一次科技革命始于英国，直到19世纪，第一次科技革命才波及到欧美和日本。在此期间，一些简单的测量仪器，如测量长度、温度和压力的仪器，已经用于日常生活，创造了巨大的生产力。
在第二次科技革命期间
19世纪初，电磁场的一系列发展引发了第二次科技革命。由于发明了测量电流的仪器，电磁学很快就走上了正轨，有了一个又一个的发现。电磁学领域的许多发明，如电报、电话、发电机等。推动了电动时代的到来。与此同时，其他各种用于测量和观测的仪器也在不断涌现，如1891年以前用于高程测量的精密一等经纬仪。
在第三次科技革命期间
二战后，各国对高技术的迫切需求推动了生产技术的电气化和自动化改造，并在科学理论研究方面取得了一系列重大突破。
这一时期，以机电产品为代表的制造业开始工业化发展。产品大批量生产的特点是循环作业和流水线作业。为了使这些自动化，要求在加工和生产的每个阶段自动检测工件的位置、尺寸、形状、姿态或性能。因此，需要大量的测量和控制装置。另一方面，以石油为原料的化学工业的兴起，需要大量的测控仪器。自动化仪表开始标准化，按要求形成了自动控制系统。同时，这一时期，数控机床和机器人技术诞生，测控技术和仪器有重要应用。
随着科学技术的发展，从简单的测量和观察开始，仪器仪表已经成为测量、控制和自动化不可缺少的技术工具。为了满足各种需求，仪器仪表已经从传统应用领域延伸到生物医学、生态环境、生物工程等非传统应用领域。
21世纪以来，纳米尺度的精密机械研究、分子水平的现代化学研究、基因水平的生物学研究、高精度超性能功能材料研究和全球网络技术的推广应用等一大批当代最新技术成果相继问世，这是仪器仪表领域的一次根本性变革，推动着高技术、智能之花新仪器仪表的到来。
测控系统中的传感器
通用测控系统由传感器、中间转换器和显示记录器组成。被测传感器将被检测并转换成被测物理量。中间转换器将对传感器的输出进行分析、处理并转换成后续仪器可接受的信号，输出到其他系统，或者由显示记录仪显示并记录测量结果。
传感器是测量系统的第一个环节。对于控制系统来说，如果把计算机比作大脑，那么传感器就相当于五官，直接影响系统的控制精度。
传感器一般由敏感元件、转换文件和转换电路组成。敏感元件直接感受被测值，同时自身某个参数值的变化与被测值的变化有确定的关系，这个参数易于测量和输出；然后由转换元件将敏感元件的输出转换成电参数；最后，转换电路将转换元件输出的电参数放大，转换成便于显示、记录、处理和控制的有用电信号。
新型传感器的现状与发展
感测te
传感器的网络化是使传感器具有与计算机网络连接的功能，实现远距离的信息传输和处理能力，即实现超地平线测控系统的测量。
3.小型化
传感器的小型化价值，在功能不变甚至增强的情况下，大大减小了传感器的体积。小型化是现代精密测控的要求。原则上，传感器尺寸越小，对被测对象和环境的影响越小，能耗越少，越容易实现精确测量。
4.综合
传感器的集成是指以下两个方向的集成：
(1)多个测量参数的集成可以测量多个参数。
(2)传感器与后续电路集成，即敏感元件、转换元件、转换电路甚至电源都集成在同一个芯片上，因此具有高性能。
5.[计]数字化数位化数码化
传感器的数字值是指传感器输出的信息是数字化的，可以实现远距离、高精度的传输，可以不经过中间环节连接到计算机等数字处理设备上。
传感器的集成化、智能化、小型化、网络化、数字化并不是独立的，而是相辅相成、相互联系的，它们之间没有明确的界限。
测控系统中的控制技术
基本控制理论
1.经典控制理论
经典控制论包括线性控制理论、采样控制理论和非线性控制理论。经典控制论以拉普拉斯变换和z变换为数学工具，以单输入单输出的线性时不变系统为主要研究对象。通过拉普拉斯变换或z变换，将描述系统的微分方程变换到复数域，得到系统的传递函数。基于传递函数，采用轨迹爆发和频率爆发的研究方法，分析了反馈控制系统的稳定性和稳态精度。
2.现代控制理论
现代控制理论使基于状态空间方法的控制理论成为自动控制理论的主要组成部分。在现代控制理论中，控制系统的分析和设计主要是通过描述系统的状态变量来进行的，基本方法是时域法。现代控制理论比经典控制理论能处理更多的控制问题，包括线性系统和非线性系统，时变系统和时变系统，单变量系统和多变量系统。它所采用的方法和算法也更适合于数字计算机。现代控制理论也为设计和构造具有特定性能指标的最优控制系统提供了可能。
控制系统
控制系统由控制装置(包括控制器、执行器和传感器)和被控对象组成。控制装置可以是人，也可以是机器，这就是自动控制和手动控制的区别。根据控制原理的不同，自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。根据给定的信号分类，可分为定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
虚拟仪器技术
测量仪器是测控系统的重要组成部分，分为独立仪器和虚拟仪器。
独立仪器将仪器的信号采集、处理和输出放在一个独立的机箱中，有操作面板和各种端口。所有的功能都是以硬件或者固化软件的形式存在，这就决定了独立的仪器只能由厂商定义和许可，用户无法更改。
虚拟仪器可以在计算机上完成信号的分析处理、结果的表达和输出，或者在计算机中插入数据采集卡，将仪器的三部分从计算机中取出，突破了传统仪器的局限性。
虚拟仪器的技术特点
1.功能强大，它结合了计算机强大的硬件支持，突破了传统仪器在处理、显示和存储方面的限制。标准配置是：高性能处理器、高分辨率显示屏、大容量硬盘。
2.计算机软件资源实现了某些机器硬件的软件化，节省了物力，增强了系统的灵活性
3.有了计算机总线和模块化仪器总线，仪器的硬件实现了模块化和系列化，大大减小了系统的体积，可以方便地用来构建模块化仪器。
虚拟仪器系统的组成
虚拟仪器由硬件设备和接口、设备驱动软件和虚拟仪器面板组成。其中，硬件设备和接口可以是各种基于PC机的内置功能卡、通用接口总线接口卡、串口、VXI总线仪器接口等。或其他可编程外部测试设备。设备驱动软件是直接控制各种硬件接口的驱动程序。虚拟仪器通过底层设备驱动软件与真实仪器系统进行通信，以虚拟仪器面板的形式在计算机屏幕上显示与真实仪器面板的操作元素相对应的各种控件。用鼠标操作虚拟仪器的面板和操作真实仪器一样真实方便。
测控技术与仪器专业是一个传统而有发展前途的专业。它之所以传统，是因为它有着古老的渊源，经历了数百年的发展，在社会发展中发挥了重要作用。作为一个传统专业，同时涉及多个学科，使得它仍然具有强大的生命力。
随着现代测控技术、电子信息技术和计算机技术的进一步发展，它迎来了创新发展的新机遇，必将在各个领域产生越来越关键的应用。
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