电子信息技术及仪器1-概述.ppt

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1、电子信息技术及仪器通识课信息学部信息学部仪器科学与工程学系仪器科学与工程学系电子信息技术及仪器专业（电仪电仪）联系方式联系方式课程负责教师：课程负责教师：黄海黄海黄海黄海 教授教授教授教授玉泉校区生仪学院大楼玉泉校区生仪学院大楼玉泉校区生仪学院大楼玉泉校区生仪学院大楼310310室室室室课程助教：课程助教：林爱弟林爱弟林爱弟林爱弟 （研究生）（研究生）（研究生）（研究生）玉泉校区生仪学院大楼玉泉校区生仪学院大楼玉泉校区生仪学院大楼玉泉校区生仪学院大楼310310室室室室课程目的课程目的了解：了解：电子信息技术的具体内容电子信息技术的具体内容电子信息技术的具体内容电子信息技术的具体内容仪器（现代

2、仪器）的概念和基本内容仪器（现代仪器）的概念和基本内容仪器（现代仪器）的概念和基本内容仪器（现代仪器）的概念和基本内容电子信息技术与仪器的关系电子信息技术与仪器的关系电子信息技术与仪器的关系电子信息技术与仪器的关系电子信息技术及仪器电子信息技术及仪器电子信息技术及仪器电子信息技术及仪器专业的研究内容专业的研究内容专业的研究内容专业的研究内容课程内容课程内容1.1.电子信息技术与仪器概述电子信息技术与仪器概述电子信息技术与仪器概述电子信息技术与仪器概述（黄海教授）（黄海教授）（黄海教授）（黄海教授）2.2.检测与传感技术检测与传感技术检测与传感技术检测与传感技术 现代传感器设计现代传感器设计现代

3、传感器设计现代传感器设计（宋开臣教授）（宋开臣教授）（宋开臣教授）（宋开臣教授）3.3.科学探索与仪器设计科学探索与仪器设计科学探索与仪器设计科学探索与仪器设计（宋开臣教授）（宋开臣教授）（宋开臣教授）（宋开臣教授）4.4.控制与信号处理技术控制与信号处理技术控制与信号处理技术控制与信号处理技术（黄海教授）（黄海教授）（黄海教授）（黄海教授）5.5.嵌入式仪器系统嵌入式仪器系统嵌入式仪器系统嵌入式仪器系统 视频会议系统设计视频会议系统设计视频会议系统设计视频会议系统设计（陈耀武教授）（陈耀武教授）（陈耀武教授）（陈耀武教授）6.6.嵌入式仪器系统嵌入式仪器系统嵌入式仪器系统嵌入式仪器系统 城域

4、安防系统设计城域安防系统设计城域安防系统设计城域安防系统设计（陈耀武教授）（陈耀武教授）（陈耀武教授）（陈耀武教授）7.7.EDAEDA技术与技术与技术与技术与FPGAFPGA设计设计设计设计（余锋教授）（余锋教授）（余锋教授）（余锋教授）8.8.基于故障安全的计算机系统设计基于故障安全的计算机系统设计基于故障安全的计算机系统设计基于故障安全的计算机系统设计（黄海教授）（黄海教授）（黄海教授）（黄海教授）课程考核课程考核方式：方式：方式：方式：论文论文论文论文内容形式：内容形式：内容形式：内容形式：基本概念基本概念基本概念基本概念 +仪器系统设计仪器系统设计仪器系统设计仪器系统设计设计部分内容

5、（可选）：设计部分内容（可选）：设计部分内容（可选）：设计部分内容（可选）：1.1.综述类型综述类型综述类型综述类型2.2.设计类型设计类型设计类型设计类型时间：时间：时间：时间：最后一次课布置最后一次课布置最后一次课布置最后一次课布置 课程结束一周内交课程结束一周内交课程结束一周内交课程结束一周内交 （纸质文档）（纸质文档）（纸质文档）（纸质文档）概述概述-本章内容本章内容n什么是仪器什么是仪器n仪器的构成仪器的构成n现代仪器与电子信息技术现代仪器与电子信息技术n现代信息技术的三大基础现代信息技术的三大基础n电子信息技术及仪器专业（电仪）电子信息技术及仪器专业（电仪）n仪器科学领域的分类仪器

6、科学领域的分类n仪器产业的特点仪器产业的特点n仪器科学与技术的发展历程仪器科学与技术的发展历程n小结小结概述概述n什么是仪器什么是仪器对物质世界进行信息采集、处理、控制的装置对物质世界进行信息采集、处理、控制的装置仪表仪表 仪器仪器 系统系统 设备设备 （实例）（实例）n仪器的构成仪器的构成 （输入）（输入）（输出）（输出）（处理、计算）（处理、计算）信息获取信息处理信息表现概述概述n仪器的构成仪器的构成n信息获取信息获取传感技术，检测技术，信号转换传感技术，检测技术，信号转换（传感器）（传感器）n信息处理信息处理信息分析、计算，信息去粗取精、信息分析、计算，信息去粗取精、去伪存真、信息存储去

7、伪存真、信息存储（信号处理、硬件、软件）（信号处理、硬件、软件）信息交互（通信）信息交互（通信）n信息表现信息表现声、光、图象、控制信息声、光、图象、控制信息（显示，（显示，LED,LCD,LED,LCD,控制对象）控制对象）概述概述n电子信息技术电子信息技术电子技术电子技术+信息技术信息技术 电子技术：电子技术：电子学原理，电子器件，电路电子学原理，电子器件，电路 -实现特定功能实现特定功能信息电子（模拟电子和数字电子）信息电子（模拟电子和数字电子）-弱电弱电电力电子电力电子 -强电强电概述概述n现代信息技术的三大基础现代信息技术的三大基础n信息的拾取信息的拾取n信息的处理信息的处理n信息的

8、传输信息的传输也就是也就是n传感技术传感技术n计算机技术计算机技术n通信技术通信技术概述概述n现代仪器与电子信息技术现代仪器与电子信息技术n现代仪器是电子信息技术的融合与集成现代仪器是电子信息技术的融合与集成n现代仪器系统概念现代仪器系统概念功能、形式、范围功能、形式、范围概述概述n电子信息技术及仪器专业（电仪）电子信息技术及仪器专业（电仪）n测（量）控（制）技术与仪器（前身，教育部统一）测（量）控（制）技术与仪器（前身，教育部统一）n研究物质世界信息采集、处理、传输和控制研究物质世界信息采集、处理、传输和控制方法方法实现这些方法的手段与设备实现这些方法的手段与设备培养（专业特色）培养（专业特

9、色）n信息获取与处理的综合研究能力信息获取与处理的综合研究能力n硬件与软件的协同设计能力硬件与软件的协同设计能力n电子信息与仪器系统的集成创新能力电子信息与仪器系统的集成创新能力概述概述n仪器科学领域的分类仪器科学领域的分类n科学实验仪器科学实验仪器在科学研究过程中延伸人的感官（高端、尖端）在科学研究过程中延伸人的感官（高端、尖端）从观测天体运行到计时装置从观测天体运行到计时装置从度量衡统一到测量规范化从度量衡统一到测量规范化光学、机械、化学测量（色谱、质谱，分析仪器）光学、机械、化学测量（色谱、质谱，分析仪器）电工、电子、通信测量电工、电子、通信测量其他：生物芯片、其他：生物芯片、DNA、微

10、观、宇宙、微观、宇宙概述概述n仪器科学领域的分类仪器科学领域的分类n工业检测与控制仪器工业检测与控制仪器适应大工业生产需求的产物适应大工业生产需求的产物生产过程的高速、高精度检测生产过程的高速、高精度检测生产过程的实时、稳定控制生产过程的实时、稳定控制提高仪器可靠性，适应工业环境提高仪器可靠性，适应工业环境（例子）（例子）概述概述n仪器科学领域的分类仪器科学领域的分类n农业与环境检测与控制仪器农业与环境检测与控制仪器现代效益农业与规模农业发展的需要现代效益农业与规模农业发展的需要农田环境、农作物的成分分析农田环境、农作物的成分分析农业机械的控制农业机械的控制农业小农业小环境的控制环境的控制概述

11、概述n仪器科学领域的分类仪器科学领域的分类n医学仪器医学仪器从望闻问切到形成庞大医学仪器产业从望闻问切到形成庞大医学仪器产业生物信息检测生物信息检测生化分析生化分析医学图像的获得与分析医学图像的获得与分析治疗仪器治疗仪器医学仪医学仪器的安全性器的安全性概述概述n仪器科学领域的分类仪器科学领域的分类n专用仪器专用仪器军事探测与武器控制军事探测与武器控制第二次世界大战以来的快速发展第二次世界大战以来的快速发展探测战场信息探测战场信息武器控制导航武器控制导航信息战信息战概述概述n仪器科学领域的分类仪器科学领域的分类n专用仪器专用仪器特殊测量领域特殊测量领域气象、地质、水文、海洋、航天、环境气象、地质

12、、水文、海洋、航天、环境分析、防伪、核检测、有毒环境检测分析、防伪、核检测、有毒环境检测适应特殊环境适应特殊环境测量特定目标，精度高测量特定目标，精度高影响生活环境、安全防护、司法鉴定影响生活环境、安全防护、司法鉴定概述概述n仪器科学领域的分类仪器科学领域的分类n家用仪器家用仪器 -消费电子消费电子家庭生活智能化家庭生活智能化家庭计量家庭计量电、气、水电、气、水家庭安防家庭安防家庭保健家庭保健家庭节能家庭节能概述概述n仪器科学领域的分类仪器科学领域的分类n图像监控系统图像监控系统安防监视，交通管理，高危场所监视安防监视，交通管理，高危场所监视成像技术成像技术可见光、红外、特殊环境可见光、红外、

13、特殊环境自动识别自动识别数字图像处理数字图像处理图像存储图像存储数据压缩，存储介质数据压缩，存储介质图像通信图像通信数据压缩，通信网络数据压缩，通信网络概述概述n仪器科学领域的分类仪器科学领域的分类n通信仪器设备通信仪器设备个人通信普及和移动通信发展个人通信普及和移动通信发展通信终端通信终端手机，数据终端手机，数据终端通信设备通信设备基站，路由器，网关基站，路由器，网关通信检测通信检测通信规程测量通信规程测量通信流量统计通信流量统计通信路由优化通信路由优化概述概述n仪器科学领域的分类仪器科学领域的分类n传感技术、材料及工艺传感技术、材料及工艺传感器原理传感器原理传感器加工传感器加工传感器材料传

14、感器材料MEMS MEMS（微机电系统）技术应用（微机电系统）技术应用微米纳米技术应用微米纳米技术应用生物传感技术应用生物传感技术应用概述概述n仪器产业的特点仪器产业的特点n需求广需求广-各行各业都需要仪器各行各业都需要仪器n能耗低、材耗低、污染少，技术含量高能耗低、材耗低、污染少，技术含量高n作用大作用大n仪器能提高生产力仪器能提高生产力n仪器是科学研究的前提仪器是科学研究的前提n仪器能提高国防战斗力仪器能提高国防战斗力n仪器是社会管理定量化的基础仪器是社会管理定量化的基础概述概述n仪器科学与技术的发展历程仪器科学与技术的发展历程n人力观察阶段人力观察阶段n时间的观测时间的观测n衡器的观察衡

15、器的观察n尺度的观察尺度的观察概述概述n仪器科学与技术的发展历程仪器科学与技术的发展历程n精密机械阶段精密机械阶段n钟表诞生的划时代意义钟表诞生的划时代意义n光学仪器的出现光学仪器的出现n化学分析方法的问世化学分析方法的问世概述概述n仪器科学与技术的发展历程仪器科学与技术的发展历程n电子技术阶段电子技术阶段n电子器件，尤其集成电路的迅速发展电子器件，尤其集成电路的迅速发展n电子技术理论逐渐完善电子技术理论逐渐完善n电子电路设计、加工技术的发展电子电路设计、加工技术的发展n传感器定型为输出电信号传感器定型为输出电信号仪器的技术核心逐渐转向电子技术仪器的技术核心逐渐转向电子技术概述概述n仪器科学与

16、技术的发展历程仪器科学与技术的发展历程n信息技术阶段信息技术阶段n计算机用于工业控制仪器计算机用于工业控制仪器n微处理机诞生促进了仪器进步微处理机诞生促进了仪器进步n数字信号处理技术促进了仪器进步数字信号处理技术促进了仪器进步n软件实现仪器的功能组态软件实现仪器的功能组态嵌入式系统成为现代仪器的核心嵌入式系统成为现代仪器的核心概述概述n仪器科学与技术的发展历程仪器科学与技术的发展历程n生物技术阶段生物技术阶段n生物芯片检测等仪器的出现生物芯片检测等仪器的出现n仪器的核心原理中出现生物学仪器的核心原理中出现生物学未来仪器的发展趋势未来仪器的发展趋势概述概述n小结小结n现代仪器分支现代仪器分支n工业测控仪器工业测控仪器农业测控仪器农业测控仪器n电工电子测量仪器电工电子测量仪器通信测试仪器通信测试仪器n科学实验仪器科学实验仪器n医学仪器医学仪器n专用仪器专用仪器新兴仪器分支新兴仪器分支n传感器与材料工艺传感器与材料工艺概述概述n小结小结n现代仪器核心技术现代仪器核心技术n传感技术传感技术各种信息转变成电信号各种信息转变成电信号n电子技术电子技术系统分析与设计系统分析与设计电路设计与调试电路设计与调试器件选择与设计器件选择与设计n信息技术信息技术嵌入式系统技术嵌入式系统技术数字信号处理数字信号处理n控制技术控制技术控制算法与执行控制算法与执行