电子信息技术及仪器1_概述

课程考核
方式：论文 内容形式：基本概念 + 仪器系统设计
设计部分内容（可选）： 1. 综述类型 2. 设计类型
时间：最后一次课布置 课程结束一周内交 （纸质文档）
概述 --- 本章内容
什么是仪器 仪器的构成 现代仪器与电子信息技术 现代信息技术的三大基础 电子信息技术及仪器专业（电仪） 仪器科学领域的分类 仪器产业的特点 仪器科学与技术的发展历程 小结
气象、地质、水文、海洋、航天、环境 分析、防伪、核检测、有毒环境检测
适应特殊环境 测量特定目标，精度高 影响生活环境、安全防护、司法鉴定
概述
仪器科学领域的分类
家用仪器 ----- 消费电子
家庭生活智能化
家庭计量 家庭安防 家庭保健 家庭节能
电、气、水
概述
仪器科学领域的分类
图像监控系统
安防监视，交通管理，高危场所监视
成像技术 自动识别 图像存储 图像通信
可见光、红外、特殊环境 数字图像处理 数据压缩，存储介质 数据压缩，通信网络
概述
仪器科学领域的分类
通信仪器设备
个人通信普及和移动通信发展
通信终端 通信设备 通信检测
手机，数据终端 基站，路由器，网关 通信规程测量 通信流量统计 通信路由优化
概述
仪器科学领域的分类
信息交互（通信） 信息表现 声、光、图象、控制信息
（显示，LED,LCD,控制对象）
概述
电子信息技术
电子技术+信息技术
电子技术：
电子学原理，电子器件，电路 ---- 实现特定功能 信息电子（模拟电子和数字电子）---弱电 电力电子 --- 强电
概述
现代信息技术的三大基础
信息的拾取 信息的处理 信息的传输
课程内容
1. 电子信息技术与仪器概述 （黄海教授） 2. 检测与传感技术– 现代传感器设计（宋开臣教授） 3. 科学探索与仪器设计（宋开臣教授） 4. 控制与信号处理技术（黄海教授） 5. 嵌入式仪器系统 – 视频会议系统设计（陈耀武教授） 6. 嵌入式仪器系统 – 城域安防系统设计（陈耀武教授） 7. EDA技术与FPGA设计（余锋教授） 8. 基于故障安全的计算机系统设计（黄海教授）
也就是
传感技术 计算机技术 通信技术
概述
现代仪器与电子信息技术
现代仪器是电子信息技术的融合与集成
现代仪器系统概念 功能、形式、范围
概述
电子信息技术及仪器专业（电仪）
测（量）控（制）技术与仪器（前身，教育部统一） 研究物质世界信息采集、处理、传输和控制
方法 实现这些方法的手段与设备
概述
仪器科学与技术的发展历程
人力观察阶段
时间的观测 衡器的观察 尺度的观察
概述
仪器科学与技术的发展历程
精密机械阶段
钟表诞生的划时代意义 光学仪器的出现 化学分析方法的问世
概述
仪器科学与技术的发展历程
电子技术阶段
电子器件，尤其集成电路的迅速发展 电子技术理论逐渐完善 电子电路设计、加工技术的发展 传感器定型为输出电信号
传感技术、材料及工艺
传感器原理 传感器加工 传感器材料 MEMS （微机电系统）技术应用 微米纳米技术应用 生物传感技术应用
概述
仪器产业的特点
需求广-----各行各业都需要仪器 能耗低、材耗低、污染少，技术含量高 作用大
仪器能提高生产力 仪器是科学研究的前提 仪器能提高国防战斗力 仪器是社会管理定量化的基础
电子信息技术及仪器
信息学部 仪器科学与工程学系 电子信息技术及仪器专业（电仪）
联系方式
课程负责教师：
黄海 教授 玉泉校区生仪学院大楼310室
课程助教：
林爱弟 （研究生） 玉泉校区生仪学院大楼310室
课程目的
了解：
➢ 电子信息技术的具体内容 ➢ 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 ➢ 电子信息技术及仪器专业的研究内容
培养（专业特色）
信息获取与处理的综合研究能力 硬件与软件的协同设计能力 电子信息与仪器系统的集成创新能力
概述
仪器科学领域的分类
科学实验仪器
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） 电工、电子、通信测量 其他：生物芯片、DNA、微观、宇宙
概述
仪器科学领域的分类
工业检测与控制仪器
适应大工业生产需求的产物
生产过程的高速、高精度检测 生产过程的实时、稳定Leabharlann 制提高仪器可靠性，适应工业环境
（例子）
概述
仪器科学领域的分类
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
农田环境、农作物的成分分析 农业机械的控制 农业小环境的控制
概述
仪器科学领域的分类
医学仪器
从望闻问切到形成庞大医学仪器产业
生物信息检测 生化分析 医学图像的获得与分析 治疗仪器
医学仪器的安全性
概述
仪器科学领域的分类
专用仪器——军事探测与武器控制
第二次世界大战以来的快速发展
探测战场信息 武器控制导航 信息战
概述
仪器科学领域的分类
专用仪器——特殊测量领域
未来仪器的发展趋势
概述
小结
现代仪器分支
工业测控仪器 电工电子测量仪器 科学实验仪器 医学仪器 专用仪器 传感器与材料工艺
农业测控仪器 通信测试仪器
新兴仪器分支
概述
小结
现代仪器核心技术
传感技术 各种信息转变成电信号 电子技术 系统分析与设计
电路设计与调试 器件选择与设计 信息技术 嵌入式系统技术 数字信号处理 控制技术 控制算法与执行
仪器的技术核心逐渐转向电子技术
概述
仪器科学与技术的发展历程
信息技术阶段
计算机用于工业控制仪器 微处理机诞生促进了仪器进步 数字信号处理技术促进了仪器进步 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
概述
仪器科学与技术的发展历程
生物技术阶段
生物芯片检测等仪器的出现 仪器的核心原理中出现生物学
概述
什么是仪器
对物质世界进行信息采集、处理、控制的装置 仪表 仪器 系统 设备 （实例）
仪器的构成
信息获取
（输入）
信息处理 （处理、计算）
信息表现
（输出）
概述
仪器的构成
信息获取 传感技术，检测技术，信号转换 （传感器）
信息处理 信息分析、计算，信息去粗取精、 去伪存真、信息存储 （信号处理、硬件、软件）