下設單位
目前該中心下設四個專業實驗室,即:檢測與感測技術實驗室、嵌入式系統實驗室、信號與系統實驗室、過程控制(哈工大—E+H聯合自動化儀表聯合實驗室)實驗室。完成該專業方向上從信息獲取、信息處理、控制理論和方法到測控系統或儀器設計等課程的實踐教學環節。
實驗室
E+H自動化儀表聯合實驗室
本實驗室面積65M, 是與E+H公司聯合創建的自動化儀表聯合實驗室。擁有THJ-2型高級過程控制裝置一台,FF現場匯流排實驗系統一台,超音波物位測量實驗裝置一台,溫度實驗平台5套。本實驗室除了滿足《控制技術及系統》課程教學的需要,同時可為研究生,本科生提供實踐教學和創新能力培養基地。
Endress+Hauser(恩德斯+豪斯,簡稱E+H公司)是一家專業生產及銷售工業自動化儀表的跨國集團公司,其產品覆蓋了物位、壓力、流量、分析、溫度、系統及罐區、記錄儀及通訊等工業測量儀表,是世界範圍內自動化領域的領導者之一。E+H公司創建於1953年,總部位於瑞士,在世界各地有40多個分支機構,有超過5,800名員工在進行研究、開發、生產、銷售和維護工作。在德國、瑞士、法國、美國、日本等世界工業國成立了規模龐大的生產中心,其嚴格的品質管理和完整的質保體系均已達到ISO9001國際標準。聯繫市場是開發高質量、高可靠性儀表的重要因素之一,40多年來,E+H公司通過緊密聯繫市場,不斷開發適銷對路產品,受益匪淺,並已成為全方位的供應商。
其產品包括
Flow measurement 流量測量儀表
Level measurement 物位測量儀表
Pressure measurement 壓力測量儀表
Temperature measurement 溫度測量儀表
Analytical measurement/Environment protection Monitoring 水分析測量儀表/環保監測儀表
System components/recorder 系統組件和記錄儀
Fieldbus and solution 匯流排產品和控制器
Tank gauging/Inventory control 罐區管理系統和儲運系統
信號與系統實驗室
“信號與系統”是無線電技術、自動控制、通信工程、生物醫學電子工程、信號圖象處理、空間技術等專業的一門重要的專業基礎課,也是國內各院校相應專業的主幹課程。主要設備有DICE-T2型實驗儀16台、高速DSP教學試驗箱8台,雙蹤示波器18台、函式信號發生器18台和穩壓電源16台。本實驗室主要承擔測控技術與儀器和光學信息工程專業的《信號與系統》、《DSP數位訊號處理》的實驗教學任務,也可作為專業實踐、畢業實踐、畢業論文、大學生科技創新活動的實驗平台。
開設的實驗項目:
1.信號的基本運算;
2.用同時分析法觀測50Hz非正弦周期信號的分解與合成;
3.無源和有源濾波器;
4.二階網路函式的模擬;
5.系統時域回響的模擬解;
6.信號的採樣與恢復。
自20世紀70末第一片數位訊號處理器(DSP)問世以來,DSP技術就以其特有的穩定性、可重複性、體積小、易於大規模集成,特別是可程式性高和易於實現自適應處理等特點,給數位訊號處理的發展帶來了巨大的機遇,並使得信號處理手段更加靈活、功能更加複雜。近年來,DSP已經在信號處理、通信、語音處理、圖形/圖像、軍事、工業領域、儀器儀表、自動控制、醫療儀器、消費電子等許多領域得到廣泛的套用。
DSP晶片主要有四大生產廠家:Texas Instruments (德州儀器)公司、Analog Devies(模擬設備)公司、Agere,即Lucent Technologies(朗訊技術)公司和Motorola(摩托羅拉)公司。其中TI公司的DSP開發歷史悠久,它所占據的DSP市場份額遙遙領先。
本學科在近十年的科研工作中大量的使用了TI公司的TMS320C2000系列的晶片,並取得了許多教學和科研成果。目前本學科已經開設了DSP實驗室,配備了數種型號的實驗設備,用於教學、實驗及研究。良好的實驗室條件對於學習和研究DSP技術發揮了重要的作用。現有的DSP實驗室主要配備了TI 公司的TMS320C2000系列DSP晶片的實驗設備,這個系列DSP一般套用於測試與控制領域,其中C24x主頻為20-40MHz,C28x主頻為100-150MHz。隨著本學科教學和科研工作的發展,已經涉及到高速信號處理、並行實時計算、數字圖像處理、複雜過程控制等多個領域。TMS320C2000系列不適用於這些領域的套用,需要學習和研究性能更高速度更快的DSP晶片。。
TI公司推出的TMS320C6000系列DSP晶片將數位訊號處理器的能力提高到一個新的境界。C6000系列由於其高速處理能力以及出色的對外接口能力,使得它在雷達聲納、醫用儀器和圖像處理等領域具有非常大的潛力。並且在軍事通信、電子對抗、雷達系統和制導武器等需要高度智慧型化的套用領域具有不可替代的優勢。這些領域的科研工作,需要深入學習和研究TMS320C6000系列DSP晶片的套用技術。目前,國內外許多著名大學,例如,清華,北航,北理等國內著名大學都設定了針對TMS320C6000系列DSP套用的高速信號處理器課程,並建立了相應的DSP實驗室。因此配置高性能的TMS320C6000系列DSP晶片的實驗設備,對於提高學科在DSP方向的教學和研究能力具有重要的意義。
嵌入式系統實驗室
嵌入式系統技術已被廣泛地套用於工業控制系統、信息家電、通信設備、醫療儀器、智慧型儀器儀表等眾多領域。實驗環節是學習嵌入式系統的重要環節,通過實驗,學生可以對嵌入式系統的設計與開發過程有更深地體會。
本實驗室擁有單片機實驗系統33台,嵌入式實驗板21套,中心主要為測控技術與儀器專業和光學信息專業本科生的《單片機原理》和《嵌入式系統》兩門課程服務。
開設的實驗項目:
一、《單片機原理》
1. 單片機實驗開發系統操作實驗;
2. 單片機數據區傳送程式實驗;
3. 數據排序實驗;
4. 查找相同數個數;
5. P1口轉彎燈實驗;
6. 工業順序控制;
7. 8255控制交通燈;
8. A/D轉換實驗;
9. D/A轉換實驗;
10. 電子時鐘。
二、《嵌入式系統》
1.ARM7開發板硬體簡介;
2.集成開發環境的安裝與套用;
3.Linux及開發工具的使用;
4.基本接口實驗;
5.嵌入式作業系統μLinux實驗
檢測與感測技術實驗室
感測器實驗室主要設備為CSY-2000C型感測器實驗台及相應的實驗模板包含19種感測器,總值13萬多元。CSY-2000C型感測器系統實驗儀最佳化選擇了最具代表性的感測器,使試驗內容更接近實際套用,可開設電阻應變片測量懸臂樑應力、差動電容式感測器測量位移、霍爾式感測器測量轉速、互感式感測器測量距離、光電式感測器測量轉速、光纖式感測器測量距離等34項驗證性和綜合性實驗。實驗室主要承擔電類專業的《感測器技術及套用》、《檢測與信號處理技術》等課程的教學工作。
開設的實驗項目:
1.金屬箔式應變片特性及套用實驗;
2.差動變壓器特性及套用實驗;
3.電容式感測器靜、實驗;
4.溫度感測器的特性與熱電偶冷端溫度補償實驗;
5.電渦流感測器特性研究與套用實驗;
6.直流激勵霍爾感測器位移特性實驗;
交流激勵霍爾感測器位移特性實驗。
中心服務
中心建立之初主要為測控技術與儀器專業的本科生服務,近年來,隨著研究生的招生量的增加,中心承擔部分研究生實驗,主要設定信號處理實踐平台和工業過程檢測與控制實踐平台。另外,中心還承擔了一門國家級精品課(單片機原理及套用)的課程設計任務,以及自動化測試與控制系的兩個本科專業學生的生產實習的指導任務。
發展前景
測控技術與儀器實驗中心以培養學生的工程實踐能力和自主創新能力為基本出發點,以培養素質高、能力強的複合型人才為目標,不斷提高實驗教學水平。實驗中心將以建設高水平實驗室為目標,為建設特色鮮明、國內一流的專業實驗室而努力奮鬥!