新闻资讯

电子测量与仪器发展趋势

发布日期:2015-12-11 09:41:20
浏览:
  电子测量仪器是稳步增长的行业。随着科学技术和工业生产的发展,测量范围日益扩大,测量任务越来越复杂,测量工作量随之加大,对测量精度和速度的要求也越来越高。在实际测量中,不仅要求连续实时显示,而且要求实时处理大量的测试数据。传统仪器很难满足这些要求,这就迫使仪器朝数字化、智能化、多功能、远程化、模块化、虚拟化、标准化和开放型方向发展。随着技术进步和应用领域的扩大,这种演进的趋势在近三年来日益显著。
     1.性能指标更加优异
      电子测量仪器的技术性能指标水平是一个国家科技综合实力的重要体现,今后的测量将以技术性能指标的不断提升作为该领域的重要特征,要求测量仪器能够提供更大的动态测量范围,更快的测量速度,更高的测量精度,更好的人机界面和操作环境,具备远程测量、控制和检修能力。
     2.融合大量高新技术
     由于以信息技术为代表的高新科技的飞速发展,使电子测量仪器的工作原理、设计思想、设计方法和制造工艺发生了明显的变化;信息论、控制论和系统工程理论已成为指导新型测量仪器和测控系统设计与应用的重要理论基础;微弱信号提取技术、计算机系统结构和操作系统技术、软件无线电技术、网络技术、通信技术、激光技术、超导技术、纳米技术和大规模集成电路技术也是该学科领域发展的重要动力。
     3.仪器与计算机融为一体
     仪器和计算机技术的前所未有的融合,越来越多的仪器选用Windows软件和Intel芯片为平台,采用Windows GUI和基于军用标准的软件;同时,触摸屏被广泛利用,语音控制可解决双手同时被占用时操作仪器的问题,通过网络控制仪器操作,并用基于MS  Windows和MS  Visual Studio实现测量自动化;另外,仪器内部的VBA软件可效的帮助实现生产过程中的测试自动化;仪器具备了更加先进的连通性,如USB接口,LAN接口和GPIB接口等。
    电子测量仪器与计算机的融合,主要有以下几种类型:
    (1)以通用微型计算机为基础构成的个人仪器系统。
    (2)以通用计算机为核心,以国际上标准化的仪器接口总线为基础,由可程控的通用电子仪器构成的现代自动测量系统。
    (3)以通用计算机为基础建立的可编程虚拟仪器。
    (4)以通用微处理器为核心构成的智能化电子测量仪器。
     4.电子测量与仪器进入虚拟化时代
     随着新的科技浪潮的冲击,特别是系统论、信息论和计算机技术的不断进步,作为一种新兴的电子测量技术,虚拟技术已被广泛用于各种测量和工程设计等领域。虚拟技术是对传统仪器概念的重大突破。虚拟仪器(Virtual  Instrument,简称VI)是指以通用计算机作为核心的硬件平台,配以相应测试功能的硬件作为信号输入/输出的接口,利用仪器软件开发平台在计算机的屏幕上虚拟出仪器的面板和相应的功能,通过鼠标或键盘操作的仪器。与硬件技术相比,虚拟激素具有如下优点:功能全;能充分利用计算机的现有资源;开发灵活,与计算机发展同
步;经济性好,开发和维护费用可降至最低;有利于调动测试人员的学习积极性等。目前,虚拟技术在电子测量、工程设计和自动检测系统中均已得到广泛应用,电子测量与仪器已经步入虚拟化时代。
     5.先进的测控总线技术蓬勃发展
     基于VXI、PXI和LXI总线的电子测量仪器和测试系统是近年来迅速发展和应用的先进测控总线技术。VXI总线技术,是一种完全开放的、适应多厂家仪器产品(模块、插卡式)的行业标准,近三年来发展很快。其优点一是具备便携性,VXI大大减小了设备的体积和重量;二是大大提高测试速度,比GPIB的速度可提高40多倍;三是适应性、灵活性好;四是价格适中;五是有利于充分发挥计算机的作用。VXI总线凭借其开放式的系统结构、强大的测试测量功能、系统的高集成度、高可靠性和高数据吞吐量,能有效降低电子测试费用,已被越来也读地应用在生产制造、研发等领域,全球每年销售额以25% 的速度递增。目前,国内外共有超过400家的生产厂商,产品种类超过1600多种,显示出VXI总线的广泛应用前景。PXI总线是一种将PC机的生价比优势与PCI总线面向仪器领域的扩展相结合而形成的更先进的仪器测量平台。相对于pXI仪器,按PXI总线标准制成的pXI仪器具有成本低,便于组成便携式测量系统的优点。目前市场上的PXI产品主要是美国国家仪器公司(NI)产品,产品种廷主要包括机箱、槽控制器、模以输入输出和数字输入输出等功能模块,对于一般的应用场合,pXI产品已经能够满足要求,但是对于更大、更复杂的测量系统,VXI仍然是比较好的选择。LXI总线的测试设备和测量功能模块最适合用于网络化的分析式自动测试系统。LXI紧凑而灵活的机箱结构,高速I/0和可靠的测量能力满足航空航天、武器装备、机械制造和工业过程控制等各个领域的需要。LXI总
线、合成仪器技术和网络化的测量系统的出现意味着一个分布式测量技术新时代的开始。
     6.电子测量与仪器趋于网络化
     随着网络技术的发展,直接利用现有网络可传输任何数据号,用户已可以通过HTTP协议工程控制和访问测量仪器系统, 进行远程排错、修复、监控和测量,同时网络上各个站点也可在线获得测试数据,更大程度 提高数据的实时共享。网络化仪器已成为现代电子测量中一种非常重要的测量工具,利用它可以实现跨地域、跨时间的测量,并使测量工作高度自动化、智能化,因此可以说“网络”就是“仪器”。电子测量与仪器的网络化发展趋势方兴未艾。
     7.电子测量仪器与物联网衔接
     近几年,物联网技术受到了人们的广泛关注。物联网的目的是让所有的物品都与网络连接在一起,系统可以自动的、实时的对物体进行测量、识别、定位、追踪、监控等。物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。物联网为测量技术提供了一个新的手段,电子测量仪器与物联网的结合是近三年来电子测量技术发展的重要趋势。基于物联网的电子测量仪器目前在以下三个领域的发展较为迅速:一是公共领域,主要是面向自然灾害的监控、环境监控、交通监控、公共设施监控和公共服务领域等;二是商业市场,从工业、农业到物流、商业等方面;三是个人和家庭领域,例如基于物联网的抄表系统、智能家居、远程医疗和健康监测等。电子测量仪器与物联网的衔接,改变了传统的电子测量模式,使得分布式、多参数、远程化电子测量技术成为当前发展的重要方向。