测控技术与仪器-专业导论
测控技术与仪器-专业导论
猫条这是测控技术与仪器专业的专业导论。
八次课，八个主题，结课需要选择主题
Lecture 1 绪论
学科是什么？研究对象是理论体系（十二个学科门类测控属于工学，一级学科为仪器科学与技术）
专业侧重点是什么？培养目标，课程体系，专业人员
1998年专业目录更新，11个专业合并，细分下精密仪器，光学技术与光电仪器，测控，力学计量，光学计量，etc.
主干学科：仪器科学，光学工程，机械工程，电子信息工程，计算机科学与技术
相关学科：控制科学与工程，信息与通讯工程
国际排名实际上远不如所谓数据，只是由于采集数据方式导致
学校自身专业历史不长，最开始从材料和机械招生，但是随着交叉学科发展逐渐兴起
关联：数学 物理 机械工程 光学工程 电子科学与技术 计算机科学与技术 控制科学 力学
· 历史沿革
仪器科学是信息获取的主要技术手段，是信息技术的关键和基础
人类对仪器的探索最早可追溯至时间测量工具的发明，如日晷与机械钟表。大航海时代催生了方位辨识技术的突破，六分仪、罗盘等航海仪器的应用不仅保障了远洋航行，更推动了数学分析学的发展，为天体运动规律和地球测量奠定基础。
18至19世纪电磁学突破直接推动了仪器革命：库仑扭秤实验首次实现静电力定量测量；奥斯特发现电流磁效应，催生了电磁式仪表雏形；法拉第电磁感应定律为发电机等设备提供理论支撑；赫兹成功检测电磁波则标志着电磁测量技术进入新纪元。这些里程碑共同构建了电磁仪器的科学体系。
20世纪中叶，激光器的发明开启了光电式仪器的新篇章，光谱分析、精密测距等技术获得质的飞跃。与此同时，计算机技术伴随集成电路发展快速崛起，二者深度融合推动了自动化测量系统的革命，使数据采集与处理能力呈现指数级增长。
微观物理的探索深刻重塑了仪器科学：汤姆逊发现电子揭示了物质新层次；卢瑟福α粒子散射实验开创核结构研究；密立根油滴实验精确测定电子电荷。这些突破为量子仪器的诞生创造条件，扫描隧道显微镜等设备使人类得以操控微观量子态。
吴健雄团队通过超低温钴-60实验证实宇称不守恒定律。
陈晓明老师最有趣的一点是并不避讳学院的劣势和一些历史沿革的问题（这很让人触动），比如在2024对外宣称砍掉光学工程这个一级学科统一宣称为仪器科学与技术，然后不参与一切光学工程的排名（但是内部培养还是按部就班）
· 学科前沿
/question/ 什么职业在未来会被 AI 所取代？
陈老师表示是程序员——但个人认为并不是
现在颠覆性的科技创新更依赖于学科交叉，比如2014年的诺奖方向为高分辨率荧光显微镜
PS：马冬晗老师研究的方向就是超分辨率显微镜
以前我们一直一位大疆是玩具，谁能想到这个能改变俄乌战争？
· 培养方案
1-1：微积分，化学概论，C语言，工程图学
1-2：微积分2，大学物理A1，线性代数与几何，工程图学课程设计
1-3：工程训练
2-1：大学物理A2,概率论与数理统计，电路与系统A1，模拟电子线路
2-2：复变函数与积分变换，工业大数据与算法，信号与系统，工程力学，光学，数字电路与系统
2-3：单片机技术
3-1：控制工程基础，机械设计基础，传感器技术，误差理论与数据处理
3-2：电子测量技术，仪器制造技术，电磁场与电磁波
Lecture 2
主讲教师是张鹏飞老师，主题是解析全飞秒激光背后的光电成像技术
研究方向是面向视网膜病变检测的光电成像技术与仪器的研究与开发。
近视率从我上大学的时候50%左右到现在的90%，不得不感慨一下。
东亚这种环境下这个事情改善很难（面对国家目标），当你们下一代会怎么面对这个问题
目前最新的手术设备是 以内，以后预计还会更快
（现在开始讲显微镜了）
后面主要是一些应用光学的基本知识，有时间再写
Lecture 3
主讲教师是崔祥辰老师，主题为显示技术（老师本身背景是光学工程，研究激光器）
光电产业最大的四个产业是光通信，光显示，光伏（靠政策支持），光照明
为什么光是一种电磁波？因为符合麦克斯韦方程式
· 偏振理论
液晶原理，三片偏振片模拟
人眼的解析度大概在
搞光伏产业的很多人目前也在搞储能
Lecture 4
主讲教师是梅亮老师，主题为 “激光雷达与三维成像”
梅老师研究方向为沙氏激光雷达，已经投入使用
平时拍照形成一个经典的二维光电成像系统，我们80%的信息来自视觉，但是二维成像存在信息丢失，无法很好认知三维世界。
三位成像可以提升感知维度，是智能制造的数据源头。
怎么获得三维信息？
对工件进行精密三维成像，可以很好控制质量，促进自动化
