理解仪器仪表就是理解信息时代
< 返回列表时间: 2010-01-13来源:电气自动化新闻
仪器仪表是多种科学技术的综合产品,应用广泛,不断更新,分类方法多种多样。根据用途和用途,主要有测量仪器、汽车仪器、拖拉机仪器、航海仪器、航空仪器、导航仪器、驾驶仪器、无线电测试仪器、载波微波测试仪器、地质勘探测试仪器等,建筑材料测试仪器、地震测试仪器、大地测绘仪器、水文仪器、计时仪器、农业测试仪器、商业测试仪器、教学仪器、医疗仪器、环保仪器、,人们在研究科学史时,把17世纪作为现代自然科学诞生的分水岭。在此之前,自然科学还没有建立自己的传统,它依赖于哲学和工艺的传统。弗朗西斯。培根提出的重要哲学概念实验是自然科学的基础。伽利略把这一哲学概念转化为一种实用的科学方法,提出了科学实验的两个基本要素:用科学仪器测量和用数字记录(表示)测量结果,以便对实验结果进行定量比较和准确计算。从此,自然科学结束了几千年的徘徊,从粗放的观察、模糊的推理,到严谨的实验、严谨的逻辑,与数学结成了牢固的联盟,确立了自己的传统。当人类活动领域超越了感官的极限时,仪器就成为一切事业成功的前提。许多学科的发展有赖于仪器的发展。17、18世纪,由于科学温度计和实用温标的发明,温度的概念有了更准确的科学意义,成为可以定量测量和计算的基本物理量。它直接导致了热力学的诞生,使人们发现了能量守恒定律和热机的一系列基本规律,为欧洲工业革命奠定了坚实的科学基础。19世纪,由于电流测量仪器的发明,电磁学的研究迅速步入正轨,一个又一个重要发现的出现,推动了电学时代的到来。二十世纪,由于威尔逊云室和许多核物理探测仪器的发明,人们揭开了核反应的神秘面纱,逐渐展现了微观世界的真实图景,为未来的核物理和原子能的利用奠定了基础。现代自然科学始于真正的测量。当时,许多杰出的科学家发明了科学仪器和新的测量方法。他们留给后人的科学遗产往往包括两部分,一是科学探索的新发现,二是科学探索过程中创造的新的测量技术和仪器。以现代科学为基础的现代工业,本质上是一种具有现代科学全部要素和基本特征的扩大的科学实验活动。仪器和测量技术在这一活动中具有决定性的意义,是生产活动的基础。现代工业生产活动的规模远远超过科学家在实验室中的探索活动,需要关注的各种运动变化比实验室要复杂得多。它是一个多参数系统,人们只能通过仪器来理解和控制。随着时间的流逝,星星也在变化。在人类的科学探索和生产活动中,仪器仪表逐渐形成了一门特殊的学科,一个特殊的行业。它支持社会的技术进步,为多领域的科学探索活动提供实验和观测手段,为人类有序的生产活动和正常的社会生活提供必要的技术支持。这种变化是文明进步的重要标志,是人类劳动科学化的重要特征。仪器科学技术继承了人类文明的丰富遗产。自然科学领域的新发现和工程技术领域的新发明不断丰富其内容,使其成为知识密集型、综合性很强的学科。仪器是人类开拓视野、开拓新领域的主要工具。它总是面临着严峻的挑战。它总是在不断的创造性发展中。在当代,这一特点尤为明显。随着人类活动领域的迅速扩大,传统仪器无法应对的测量对象数量迅速增加。随着自然科学领域勘探活动的深入,对仪器的灵敏度和分辨率提出了更高的要求。随着工业生产过程向更高的精度、更快的节奏和更复杂的过程发展,原有的传感技术已经越来越不能满足要求。迫切需要探索新的测量原理和方法,突破传统传感技术的阈值限制,在数量级意义上具有更高的响应速度和信噪比,超越经典方法,以新的方式获取信号。在许多领域,仪器仪表的工作方式发生了巨大的变化。仪器仪表已成为工业生产装备、安全装置、社会技术保障体系、大型高速运输车辆、医疗系统和国防工程的核心部件,并与多种工作对象融为一体。仪器仪表及其测量对象已不能在太空中被分离,必须经受严酷的野外应用条件、强烈的冲击、电磁干扰和大范围的冷热剧烈变化。为了适应这一变化,传统仪器的设计和工艺正在进行重大改革。此外,在注重生产活动、军事技术、社会服务和科学研究的同时,仪器仪表也开始悄然走进家庭,成为提高人们生活质量的重要手段。它给人们带来的影响不亚于个人电脑的出现,它将给仪器仪表的观念和技术带来巨大的变化。在仪器科学技术和工业的发展过程中,从来没有出现过如此紧迫的形势和如此激动人心的机遇。仪器科学技术的高度发展是信息时代的重要特征。仪器是信息的来源,属于学科分类中的信息获取技术范畴。它与信息传输技术、信息处理技术一起,构成了当代信息科学技术的三大组成部分。然而,情报学三个组成部分的发展却极不平衡。人们对通讯系统和计算机技术的关注超过了对仪器的关注。在早期信息时代,信息科学主要涉及人类社会活动的信息,多为文字、语言、声音和图像信息。只要它们能被转换成相应的光或电信号,就可以被传输和处理。人们主要关注的是通信和计算机,因为将人类活动的声音和图像信息转换为电信号或光信号的技术早已非常成熟。当信息科学涉及更深层次,更加关注自然及其与人的关系,更加关注自然科学研究、生产活动、战争技术手段、人类健康、安全和环境时,如何获取自然本身的信息是解决问题的首要前提,而“信息采集”已成为后续工作的重要依据。面对自然,仪器是人类获取信息的主要科学手段,在很大程度上促进或制约着人类在许多领域的活动。这种不平衡的状况是信息社会早期发展阶段的共同特征。它在许多领域的影响日益明显。目前,许多国家已经开始重新审视信息时代工具的价值和地位。在思考中国仪器科学技术和工业的发展时,我认为我们应该注意这些问题。首先,要从战略高度规划仪表产业,把仪表产业作为信息社会的基础产业,建立完整、先进的仪表科技体系,支持社会的技术进步。加强仪器科学技术基础研究,特别是传感技术基础理论和过程研究。同时,加快传感器研究成果产业化进程,确立我国在国际竞争中的技术优势。为提高自然科学工作者和工程技术人员的仪器科学素养,理工科院校开设了信息采集技术公共课
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