[科普中国]-测控

基本概念测量

测量是通过用数量的概念来描述和认识客观事物，进而逐步掌握事物本质和揭示自然界规律的一种手段。

狭义的定义是，测量是为了确定被测量的量值而进行的实验过程；广义上，测量是为了获取被测对象的信息而进行的实践过程1。

计量计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动。计量具有准确性、一致性、溯源性、法制性的特点。

电子测量电子测量泛指以电子科学为手段而进行的测量，包括电量和非电量的测量。电子测量是测控技术的核心内容。

控制控制是指通过自身的干涉或参与而使事物的发展在一定的范围内或按照遵循一定的趋势。

在测控中，控制通常是指自动控制，指（在没有人直接参与的情况下）根据测量得到的结果，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。

测控测控，就是测量和控制的一体化过程，是指对现实世界物理量进行测量获取信息，再经处理后得到控制量对执行机构进行控制的过程。

测量和电子测量测量的基本要素测量的基本要素是对象（测量的客体）、实施者（测量的主体）、专门的仪器设备（测量的工具）、相关的科学理论（测量的理论指导）以及特定环境。这五个元素之间直接或间接有着一定的作用或相互作用1。

电子测量的特点测量科学是研究信息获取的科学，处理信息最有效的是以电荷为载体的电子科学技术，与其他测量技术相比，电子测量有如下特点：

测量频率范围宽

量程范围宽

测量准确度高

测量速度快

可远程操作

易于实现自动化和智能化

电子测量的分类根据测量的物理量是否能够携带和传送功率，可分为有源量测量（如对力、电/磁场）和无源量测量（如电阻、电感、电容、距离）；

根据测量方法的角度，可分为直接测量、间接测量和组合测量；

根据测量系统的空间位置，可分为集中式测量和分布式测量；

根据测量域之间的相互关系，可分为时域测量（幅度-时域）、频域测量（幅度-频率）、调制域测量（频率-时间），以及随机测量、数字测量。

电子测量实现转换技术：包括对无法直接测量的物理量采用间接测量其他物理量再转换为需求的物理量，和为了获取精度更高、量程更宽、速度更快的测量结果或过程而进行的转换；

比较技术：通过对两个或更多物理量进行一定的对比或运算，达到对物理量的比较，从而得到更有意义且易于分析处理的测量结果；

处理技术：泛指为了各种目的而对信息所进行的变换和加工，在测量阶段一般是指预处理，即对直接所得物理量进行简单的变换以得到更容易理解和便于下一步处理的预处理结果；

显示技术：显示技术是将对于人来说不可见的信息转化为可见的信息，是为了让人们能够更直观的看到测量的结果。

仪表在工业和自动化领域，测量离不开仪表，其中包括测量并直接指示测量结果的测量仪表，以及测量并将测量结果转换为规定标准信号的变换器2。见检测仪表。

测量和控制测控细分出的测量和控制是有一定差别的两个方面，测量和控制是可以分别单独进行的。一般来说，测控过程是“信号测量→数据处理→生成控制量→驱动执行机构”。

测量得到结果往往不能直接输入到控制系统中，需要对其进行一定的处理，比如域的变换、信号的滤波、信号的运算等。

处理后的信号需要达到可以直接输入控制系统作为输入量的要求。控制系统对输入的信号进行进一步处理运算，得到用以控制执行器工作的控制量，最终执行器在控制量的控制下执行动作，整个测控过程就完成了。见自动控制。