第一篇：虛擬儀器在測控技術(shù)與儀器專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

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虛擬儀器在測控技術(shù)與儀器專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

作者：劉娜

來源：《電子世界》2012年第19期

【摘要】本文在介紹虛擬儀器的概念及特點的基礎(chǔ)上，指出測控專業(yè)應(yīng)用虛擬儀器的必要性及其作用，并分析了虛擬在測控技術(shù)與儀器專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】虛擬儀器；測控技術(shù)；儀器；教學(xué)；應(yīng)用

相比傳統(tǒng)儀器，虛擬儀器具有開放性、靈活性并可與計算機技術(shù)保持同步發(fā)展、能夠?qū)崟r升級、價格低、利用率高、維護成本低等優(yōu)點，對教學(xué)尤其是實驗教學(xué)有著傳統(tǒng)儀器無法比擬的優(yōu)勢。

一、虛擬儀器簡介

20世紀(jì)80年代末期，美國成功研制出了虛擬儀器，其發(fā)展也標(biāo)志著電子測量和自動檢測儀器領(lǐng)域的革新。虛擬儀器英文全稱為Virtual Instrument，簡稱VI，指的是在計算機為核心的硬件平臺上，通過用戶定義、設(shè)計出的一種具有測試功能和虛擬版面的計算機儀器系統(tǒng)。通過運用PC計算機的顯示器的顯示功能模擬傳統(tǒng)儀器的控制面板，用其他方式代表輸出的檢測結(jié)果，從而完成各項檢測功能的一種計算模擬儀器系統(tǒng)。

其中虛擬具體包括兩層意思：第一層意思是指虛擬儀器的功能是由軟件編程實現(xiàn)。在硬件平臺中，以計算機為核心組成的平臺支持下，運用軟件編程或軟件的組合來實現(xiàn)虛擬儀器的功能，體現(xiàn)著計算機與測試技術(shù)深入的結(jié)合。第二層意思是指虛擬儀器的面板是虛擬構(gòu)成的。與傳統(tǒng)的虛擬儀器不同的是，其虛擬儀器的面板控件是實物和外形相似的圖標(biāo)，代表“放大”、“通”、“斷”等等的圖標(biāo)相對應(yīng)的軟件程序。使用者只要通過鼠標(biāo)點擊面板中的控件就能進行操作，而不是由“觸摸”、“手動”來進行操作。

二、虛擬儀器應(yīng)用于測控教學(xué)的必要性

我國高等學(xué)校工科一般普遍開設(shè)例如《控制工程》、《工程測試技術(shù)》等專業(yè)基礎(chǔ)課，這些課程綜合和汲取了各學(xué)科的新發(fā)展、新成就，是一門綜合性極強的學(xué)科，同時它對新發(fā)展的技術(shù)有較高的要求，敏銳度較高，這樣以來對于學(xué)生的學(xué)習(xí)也就提出了一些新要求。第一，學(xué)生應(yīng)明確建立頻譜的結(jié)構(gòu)概念，掌握數(shù)字分析、頻譜分析等相關(guān)概念與基本原理。第二，學(xué)生要能夠掌握并準(zhǔn)確運用各種測試裝置，明確他們的基礎(chǔ)特性、使用方法、測試評價方法等。第三，工科學(xué)生應(yīng)了解各種常用傳感器、記錄儀器、信號調(diào)理電路等儀器設(shè)備的性能與工作原

理，會選用并恰當(dāng)使用，掌握一二階系統(tǒng)動態(tài)特性和必要的測定方法。第四，學(xué)生需要動態(tài)測試工作的完整流程及其先關(guān)概念，能夠運用并完成機械工程中參量的測量與記錄。

通過以上的此類專業(yè)學(xué)生應(yīng)該掌握的課程內(nèi)容與要求中可以看出，這些課最大的特征就是有極強的實踐性要求，具體內(nèi)容也是較為抽象的，學(xué)生需要通過大量的實驗與演示去理解課程內(nèi)容，這樣才有利于學(xué)生更好的理解和掌握基本的原理和概念，才能提高后期實踐動手的能力。這樣以來，我們在課堂中就需要有虛擬儀器來幫助教學(xué)，它在此類學(xué)科教學(xué)中無可比擬的優(yōu)勢。

三、虛擬儀器在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

前文我們已經(jīng)提到，在測控技術(shù)與儀器專業(yè)等工程的課程教學(xué)過程中強調(diào)原來的理解和掌握，上課除了必須得多媒體設(shè)備外還需要一些硬件的實驗設(shè)備，因為這樣才能使得原本抽象性極強的課程變得更容易理解，讓學(xué)生更容易掌握，然而一般課堂將大量的硬件實驗設(shè)備設(shè)置在課堂中是非常不現(xiàn)實的。為了滿足課程教學(xué)的現(xiàn)實需要，也能夠滿足現(xiàn)實教學(xué)條件，我們可以采用驗證性實驗來幫助所需要掌握的原理與概念，它以軟件的虛擬儀器實驗代替了大量的硬件實驗設(shè)備，可以將信號產(chǎn)生到分析、處理、存儲通過一臺PC機就可以實現(xiàn)，實際上就是通過虛擬的儀器來模擬真實設(shè)備的過程。學(xué)生使用也非常方便，它可以根據(jù)上課內(nèi)容與課程要求的變化隨時調(diào)整實驗數(shù)據(jù)與方案，增減實驗項目，學(xué)生也可以自己將編好的程序輸入電腦來自行設(shè)計實驗內(nèi)容，靈活度非常高，同時它的操作界面美觀且便于操作，也進一步提高了學(xué)生的興趣及動手能力。

四、虛擬儀器在實驗教學(xué)中的應(yīng)用

“實踐出真知”，任何知識只有學(xué)以致用，將書本中得理論知識與實踐相結(jié)合，在實際操作中得到應(yīng)用才是最終學(xué)習(xí)的目的，前文我們所提及的驗證性試驗是為了滿足課堂教學(xué)實際而采用模擬的方法來驗證所學(xué)理論的正確性及一定程度上得操作，它僅是一種教學(xué)手段而不能代替真正的實驗教學(xué)，事實上，只有將軟硬件更好地結(jié)合起來的這種實證教學(xué)是教學(xué)的關(guān)鍵所在。在傳統(tǒng)實驗室中得實驗中需要軟硬件相結(jié)合，學(xué)生通過實驗來認(rèn)識各種硬件儀器與設(shè)備，以此來了解與掌握儀器連接、操作方法以及各種數(shù)據(jù)的采集方法。然而在實際教學(xué)中卻越到了現(xiàn)實的瓶頸，工科專業(yè)為了保證各種實驗的開設(shè)，就必須購進各種價格不菲的儀器設(shè)備，而且因為現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，儀器設(shè)備更新速度非?？欤@樣以來學(xué)校要保證正常的教學(xué)就必須考慮購置新設(shè)備，就出現(xiàn)了新舊設(shè)備交替、舊設(shè)備淘汰、教育資源配置等等一系列問題。如果我們將虛擬儀器設(shè)備也引入了實驗教學(xué)之中就可以很好的解決這些矛盾，我們可以將學(xué)校現(xiàn)有的計算機設(shè)備與虛擬軟件結(jié)合起來，創(chuàng)新一種實驗?zāi)Ｊ?，在具體教學(xué)中采用虛擬儀器、實測信號、數(shù)據(jù)采集卡相結(jié)合的實驗方式不僅可以節(jié)省了支出，將各種資源平衡運用，同時也可以提高學(xué)生興趣與動手能力以及實際分析與解決操作問題的能力。

以機械傳動實驗來說，在虛擬儀器的幫助下，實驗傳動部分可以隨意更換硬件模塊，學(xué)生可以根據(jù)課程內(nèi)容要求自主設(shè)計不同的傳動方案，例如可以將單片機設(shè)計為下位機，而上位機

則可以采用虛擬軟件LabVIEW來配合，單片機通過數(shù)據(jù)采集卡收集起來，上位機接受這些數(shù)據(jù)并利用虛擬儀器軟件LabVIEW來處理數(shù)據(jù)、顯示波形、存儲及生成報表，同時還可以完成對電動機轉(zhuǎn)速和載荷進行控制。此軟件還有一個最大的特點是虛擬軟件的替換性與通用性，具有非常高的靈活性，軟件采用了組建模塊化的設(shè)計，將各個組件與虛擬儀器設(shè)備相結(jié)合，基本及常用功能驚醒模塊設(shè)計，做實驗的同學(xué)可以根據(jù)實驗要求而靈活地調(diào)用這些模塊，使得實驗變的非常方便。如果有學(xué)生有能力自己開發(fā)組件來擴充系統(tǒng)功能，也是值得鼓勵的，這樣可以提高的學(xué)生的創(chuàng)新和實際的能力，而不只是原來按指導(dǎo)書上的要求去機械地去做實驗了。還一個值得注意的現(xiàn)象是隨著我國教育教學(xué)條件的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)實驗和遠程實驗操作已經(jīng)成為了目前的新趨勢，LabVIEW很好地順應(yīng)了這一形勢。值得一提的是LabVIEW為了滿足不同應(yīng)用、不能層次的需要而提供了多種網(wǎng)絡(luò)通信途徑供用戶自行選擇，通過其中的Remote Paner功能可以利用Web，使得用戶可以不需要編程即能夠在遠程的計算機上連接本地面板并操作此服務(wù)器上的軟件，進行數(shù)據(jù)的收集，還可以通過LabVIEW或者瀏覽器直接進行控制。這樣非常使得學(xué)生的學(xué)習(xí)實驗變得非常的便利，學(xué)生可以不去實驗室即可完成實驗操作，他們只需要在任何有網(wǎng)絡(luò)的地方就可以進行實驗，方便了教與學(xué)，也實現(xiàn)了教學(xué)資源的真正共享。

五、結(jié)束語

面對當(dāng)前新的教學(xué)要求與教學(xué)形勢，為了適應(yīng)期需求就要求我們不斷摸索新的教學(xué)手段和教學(xué)方法，虛擬儀器正好為我們在測控教學(xué)中提供了新思路。虛擬儀器不管是在實驗教學(xué)過程中，還是在課堂教學(xué)中都讓我們感受到運用高科技教學(xué)方法的創(chuàng)新之路。

參考文獻

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第二篇：測控技術(shù)與儀器專業(yè)

測控技術(shù)與儀器專業(yè)

專業(yè)介紹

測控技術(shù)與儀器專業(yè)研究信息的獲取、處理、以及對相關(guān)要素進行控制的理論與技術(shù)，涉及電子學(xué)、光學(xué)、精密機械、計算機、信息與控制技術(shù)等多學(xué)科基礎(chǔ)及高新技術(shù)。本專業(yè)培養(yǎng)經(jīng)過多學(xué)科基礎(chǔ)理論與實用技能的嚴(yán)格訓(xùn)練，具有科學(xué)創(chuàng)新意識、德智體等方面全面發(fā)展、可從事測量與控制、信息工程、計算機應(yīng)用、精密工程、微納技術(shù)等多領(lǐng)域的科學(xué)研究、產(chǎn)品設(shè)計

制造、科技開發(fā)、企業(yè)管理等方面的高級技術(shù)人才。

本專業(yè)始建立于1952年，是全國最早成立的儀器類專業(yè)，是國務(wù)院學(xué)位委員會第一批批準(zhǔn)建立的博士、碩士學(xué)位授予單位和博士后流動站，一級學(xué)科國家重點學(xué)科，是教育部高等學(xué)校儀器科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會主任單位，是國家“211工程”重點建設(shè)學(xué)科、“985工程”國家一級創(chuàng)新平臺。設(shè)有“精密測試技術(shù)及儀器國家重點實驗室”。本學(xué)科擁有國內(nèi)一流的教學(xué)和科研實驗室，配備了大量現(xiàn)代化的儀器設(shè)備。每年研究生招生人數(shù)150多名，超過本科生招生人數(shù)。

本專業(yè)師資力量雄厚，現(xiàn)有教職工73人，60%以上具有博士學(xué)位。其中，中國工程院院士1名，長江學(xué)者2名，教授24名，副教授23名，博士生導(dǎo)師22名，碩士生導(dǎo)師40名。每年承擔(dān)各種重大科研課題數(shù)十項，科研經(jīng)費數(shù)千萬，近幾年多次獲得國家發(fā)明獎、國家科技進步獎和國家教學(xué)成果獎。與美國、英國、德國、日本、俄羅斯等國家學(xué)術(shù)交流活躍。

本專業(yè)注重創(chuàng)新人才培養(yǎng)，為適應(yīng)市場經(jīng)濟的需要，以寬口徑、厚基礎(chǔ)、重能力為指導(dǎo)思想安排本科教學(xué)，強化創(chuàng)新意識和實踐能力訓(xùn)練。主要學(xué)習(xí)電子技術(shù)基礎(chǔ)、微機原理、計算機輔助設(shè)計、自動控制原理、測控電路、精密機械設(shè)計基礎(chǔ)、工程光學(xué)、精密測試基礎(chǔ)、信號與信息處理、虛擬儀器、測控系統(tǒng)設(shè)計、激光測量技術(shù)等課程。注重實踐能力訓(xùn)練，開設(shè)了一批實踐能力實訓(xùn)課和一批跟蹤國際科技發(fā)展前沿的專業(yè)選修課，如21世紀(jì)的光學(xué)測

量、微納加工技術(shù)（雙語）和微納測試技術(shù)（雙語）等。

本專業(yè)畢業(yè)生理論基礎(chǔ)扎實，專業(yè)知識面寬廣，適應(yīng)性強，就業(yè)選擇余

地大，除繼續(xù)深造者外，大部分被電子信息、通訊、航空航天、儀器儀表等行業(yè)的研究院所、三資企業(yè)、公司和大型國有企業(yè)錄用，畢業(yè)生深受廣大用

人單位歡迎，許多人已經(jīng)成為單位的技術(shù)、管理骨干。

培養(yǎng)方案

培養(yǎng)目標(biāo)

本專業(yè)培養(yǎng)具有精密儀器設(shè)計制造以及測量與控制方面基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力，能在國民經(jīng)濟各部門從事測量與控制領(lǐng)域內(nèi)有關(guān)技術(shù)、儀器與系統(tǒng)的設(shè)計制造、科研開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理等方面的高級專門人才。

培養(yǎng)計劃

說明：詳情請訪問測控專業(yè)實踐能力培養(yǎng)計劃頁面。該計劃是培養(yǎng)方案的一部分。計劃中對測控本科生應(yīng)具有的實踐能力做了詳盡的要求，并制定

有能力培養(yǎng)計劃和實施步驟及教學(xué)管理方法。

培養(yǎng)要求

本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)精密儀器的光學(xué)、機械與電子學(xué)基礎(chǔ)理論、測量與控制理論和有關(guān)測控儀器的設(shè)計方法，受到現(xiàn)代測控技術(shù)和儀器應(yīng)用的訓(xùn)

練，具有本專業(yè)測控技術(shù)及儀器系統(tǒng)的應(yīng)用及設(shè)計開發(fā)能力。

畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識和能力：

? 具有較扎實的自然科學(xué)基礎(chǔ)，較好的人文、藝術(shù)和社會科學(xué)基礎(chǔ)及正

確運用本國語言、文字的表達能力；

? 較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域?qū)拸V的技術(shù)理論知識，主要包括機械學(xué)、電

子學(xué)、光學(xué)、測量與控制、市場經(jīng)濟及企業(yè)管理等基礎(chǔ)知識；

? 掌握光、機、電、計算機相結(jié)合的當(dāng)代測控技術(shù)和實驗研究能力，具

有本專業(yè)測控技術(shù)、儀器與系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)能力；

? 具有較強的外語應(yīng)用能力；

? 具有較強的自學(xué)能力、創(chuàng)新意識和較高的綜合素質(zhì)。

主干學(xué)科

儀器科學(xué)與技術(shù)

核心課程和特色課程

核心課程：傳感技術(shù)、自動控制原理、微型計算機原理與應(yīng)用、電路基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、信號與系統(tǒng)、精密機械設(shè)計基

礎(chǔ)、精密檢測技術(shù)、工程光學(xué)等

特色課程：精密機械設(shè)計基礎(chǔ)、精密檢測技術(shù)

相近專業(yè)

電子信息工程

第三篇：測控技術(shù)與儀器專業(yè)

調(diào)研報告

班級： 08測控（2）班

學(xué)生姓名： 李志偉

測控技術(shù)與儀器專業(yè)學(xué)號： 0800201216 題目： 測控技術(shù)調(diào)研報告

完成日期2011 年6月28日

引言

測控技術(shù)自古以來就是人類生活和生產(chǎn)的重要組成部分。最初的測控嘗試都是來自于生產(chǎn)生活的需要，對時間的測控要求使人類有了日晷這一原始的時鐘，對空間的測控要求使人類有了點線面的認(rèn)識。現(xiàn)代社會對測控的要求當(dāng)然不會停留在這些初級階段，隨著科技的發(fā)展，測控技術(shù)進入了全新的時代。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，以信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)為支柱的知識經(jīng)濟也隨之迅速發(fā)展，人類已經(jīng)逐漸進人信息社會，各種高新技術(shù)也愈來愈多地融合滲入到測量領(lǐng)域和儀器儀表行業(yè)。測控技術(shù)與儀器已經(jīng)發(fā)展成為當(dāng)今信息科學(xué)技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域的重要分支，是研究信息的獲取和預(yù)處理，以及對相關(guān)要素進行控制的理論與技術(shù);是集光、機、電、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)與信息技術(shù)多學(xué)科相互融合和滲透而形成的一門高新技術(shù)密集型綜合學(xué)科。

測控技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)中的重要支柱，是解放和發(fā)展生產(chǎn)力、增強產(chǎn)品市場競爭力的可靠保證。在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中，特別是在尖端技術(shù)領(lǐng)域中，重大成果的取得，都與測控技術(shù)是分不開的?？梢哉f如果沒有現(xiàn)代測控技術(shù)，支撐現(xiàn)代義明的科學(xué)技術(shù)就不可能得到發(fā)展。

一 背景意義

測控技術(shù)與儀器、儀表廣泛用于制造業(yè)、能源、環(huán)保、航空、航天、國防工業(yè)以及科學(xué)研究等部門，是觀察、測量、計算、記錄和控制自然現(xiàn)象與生產(chǎn)過程的工具。解放前，我國沒有獨立完整的儀器儀表工業(yè)。新中國成立后，1951年我國即著手第一個五年計劃的編制工作?！耙晃濉逼陂g國家陸續(xù)建立了一批大型骨干工業(yè)企業(yè)和國防工業(yè)，而這些企業(yè)中必須配備大量的儀器儀表。

日前，國內(nèi)測控行業(yè)的整體水平和國外有著很大差距。我國儀器儀表行業(yè)產(chǎn)品絕大多數(shù)是屬于中低檔水平，隨著國際上智能化、數(shù)字化、微型化的產(chǎn)品逐漸成為主流，這種差距還繼續(xù)加大。

要提升國內(nèi)制造業(yè)的整體水平，必須提高測控行業(yè)的整體水平。國內(nèi)測控行業(yè)和國外的差距主要表現(xiàn)在兩個層而上：一是在先進技術(shù)的研發(fā)上，另一個是成熟技術(shù)的應(yīng)用和推廣上。而近10年來，以Internet為代表的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)以及它與其他高新科技的相互結(jié)合，不僅己開始將智能互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品帶入現(xiàn)代生活，而且也為 測量與儀器技術(shù)帶來了前所未有的發(fā)展空間和機遇，網(wǎng)絡(luò)化測量技術(shù)與具備網(wǎng)絡(luò)功能的新型儀器應(yīng)運而生。

二 發(fā)展趨勢

測控技術(shù)廣泛應(yīng)用十國民經(jīng)濟建設(shè)的電信、民航、石油、化工等許多領(lǐng)域。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，推動著測控技術(shù)向著網(wǎng)絡(luò)化、分布性和開放性的方向發(fā)展。這種發(fā)展趨勢使測控系統(tǒng)功能的擴展更加靈活，性能不斷提高，使用更加簡便。

計算機、微電子、通信和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)化測量技術(shù)與儀器產(chǎn)生并迅速發(fā)展的強勁支撐。自從迅猛發(fā)展的計算機技術(shù)及微電子技術(shù)滲透到測量和儀器儀表技術(shù)領(lǐng)域，便使該領(lǐng)域的面貌不斷更新。相繼出現(xiàn)的智能儀器、總線儀器和虛擬

儀器等微機化儀器，都無一例外地利用計算機的軟件和硬件優(yōu)勢，從而既增加了測量功能，又提高了技術(shù)性能。由于信號被采集變換成數(shù)字形式后，更多的分析和處理工作都由計算機來完成，故很自然使人們不再去關(guān)注 儀器與計算機之間的界限。近年來，新型微處理器的速度不斷提高，采用流水線、RISC結(jié)構(gòu)和cachE等先進技術(shù)，又極大提高了計算機的數(shù)值處理能力和速 度。在數(shù)據(jù)采集方面，數(shù)據(jù)采集卡、儀器放大器、數(shù)字信號處理芯片等技術(shù)的不斷升級和更新，也有效地加快了數(shù)據(jù)采集的速率和效率。與計算機技術(shù)緊密結(jié)合，已是當(dāng)今儀器與測控技術(shù)發(fā)展的主潮流。對微機化儀器作一具體分析后，不難見，配以相應(yīng)軟件和硬件的計算機將能夠完成許多儀器、儀表的功能，實質(zhì)上相當(dāng)于一臺 多功能的通用測量儀器。這樣的現(xiàn)代儀器設(shè)備的功能已不再由按鈕和開關(guān)的數(shù)量來限定，而是取決于其中存儲器內(nèi)裝有軟件的多少。從這個意義上可認(rèn)為，計算機與現(xiàn)代儀器設(shè)備日漸趨同，兩者間已表現(xiàn)出全局意義上的相通性。

與此同時同時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已越來越成為測控技術(shù)滿足實際需求的關(guān)鍵支撐。當(dāng)今時代，以Internet為代表的計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展及相關(guān)技術(shù)的日益完善，突破了傳統(tǒng)通信方式的時空限制和地域障礙，使更大范圍內(nèi)的Internet擁有的硬件和軟件資源正在越來越多的領(lǐng)域中得到應(yīng)用，比如電子商務(wù)、網(wǎng)上教學(xué)、遠程醫(yī)療、遠程數(shù)據(jù)采集與控制、高檔測量儀器設(shè)備資 源的遠程實時調(diào)用，遠程設(shè)備故障診斷，等等。與此同時，高性能、高可靠性、低成本的網(wǎng)關(guān)、路由器、中繼器及網(wǎng)絡(luò)接口芯片等網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的不斷進步，又方便 了Internet、不同類型測控網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)。利用現(xiàn)有Internet資源而不需建立專門的拓撲網(wǎng)絡(luò)，使組建測控網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)以及它 們與Internet的互聯(lián)都十分方便，這就為測控網(wǎng)絡(luò)的普遍建立和廣泛應(yīng)用鋪平了道路。

三 技術(shù)特點

現(xiàn)代測控技術(shù)的特點可以概括為：智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、分布式化。1 智能化 現(xiàn)代測控系統(tǒng)中應(yīng)用的儀器儀表都是智能化的儀器，以微處理器為基礎(chǔ)，具有方便使用、靈巧、多功能等特點。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和更多的人工智能的不斷引入，智能化儀器的計算能力和計算方法將得到大大增強。2 數(shù)字化 數(shù)字化在測控領(lǐng)域中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在：控制器到遠程終端設(shè)備的數(shù)字化控制，傳感器的數(shù)字化控制，通信、信號處理等過程的數(shù)字化控制等。3 網(wǎng)絡(luò)化 傳感器技術(shù)、測控技術(shù)、計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，使分布式、網(wǎng)絡(luò)化的測控系統(tǒng)的組建變得十分便捷。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展及其他相關(guān)技術(shù)的不斷完善，使得計算機網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模更加龐大，其在航空航天、氣象、通信和國防等領(lǐng)域的應(yīng)用也更為廣泛。分布式化 分布式測控技術(shù)是以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微型計算機術(shù)為基礎(chǔ)，采用分布式的結(jié)構(gòu)將系統(tǒng)內(nèi)所使用設(shè)備連接起來，從而組合成符合要求的分布式測控系統(tǒng)。在生產(chǎn)過程的控制中，分布式測控系統(tǒng)可以實現(xiàn)測量——控制——管理的全自動化，大大降低了測控成本，提高了測控效率。

四 應(yīng)用情況新型傳感器技術(shù) 傳感技術(shù)是當(dāng)今世界發(fā)展最迅速的高新技術(shù)之一。為了適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新型傳感器逐漸融入了諸如計算機技術(shù)、智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新技術(shù)，使其結(jié)構(gòu)更加完善，功能更加強大。

新型傳感器技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)在：①微型化氣體傳感器廣泛應(yīng)用于交通、醫(yī)學(xué)、化工、機器人、國防、防偽等領(lǐng)域。②數(shù)字化傳感器在實際生產(chǎn)和生活中應(yīng)用廣泛，如：銀行監(jiān)控、測量環(huán)境溫度、圖像傳感器等。③集成化傳感器主要用于溫度測量、壓力測量和視覺測量。④智能化傳感器的典型應(yīng)用，如：火車機車的狀態(tài)監(jiān)測、心內(nèi)壓監(jiān)控系統(tǒng)等。⑤網(wǎng)絡(luò)化傳感器在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事國防、醫(yī)療、搶險救災(zāi)、環(huán)境監(jiān)測、城市管理、反恐等許多領(lǐng)域具有潛在的實用價值和重要的科研價值?，F(xiàn)代測控總線技術(shù) 在現(xiàn)代測控系統(tǒng)中，利用總線技術(shù)可以在很大程度上簡化測控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，增加系統(tǒng)的可靠性、開放性、兼容性及可維護性，從而降低系統(tǒng)成本。

現(xiàn)代測控總線技術(shù)的應(yīng)用有：①GPIB總線技術(shù)利用計算機實現(xiàn)了對儀器的操作和控制，促使測控技術(shù)向大規(guī)模測控系統(tǒng)的方向迅速發(fā)展。②USB總線具有低成本、速度快、使用靈活、即插即用、易于擴展等優(yōu)點，在低速設(shè)備上應(yīng)用廣泛。③IEEE總線具有支持多種總線速率、支持等時和異步兩種傳輸方式、分層的硬件和軟件、支持點對點傳輸、可擴展總線、錯誤檢測和處理等優(yōu)點，成為外部硬盤、視頻設(shè)備、高度數(shù)字音頻和其他高速外設(shè)的首選接口。④自動化系統(tǒng)與設(shè)備正朝著現(xiàn)場總線體系結(jié)構(gòu)的方向前進，將極大的促進企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和自動化相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。⑤LXI總線有著巨大的競爭潛力和廣闊的發(fā)展空間，尤其適合于多個單位合作研究開發(fā)生產(chǎn)的項目和分布在不同地區(qū)的研發(fā)機構(gòu)。虛擬儀器技術(shù) 虛擬儀器技術(shù)是計算機輔助測試領(lǐng)域的一項重要技術(shù)，是現(xiàn)代儀器技術(shù)和現(xiàn)代計算機技術(shù)深層次結(jié)合的產(chǎn)物，具有功能強大、交互性、靈活性、系列化和模塊化、網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)點。

虛擬儀器技術(shù)的應(yīng)用也較廣泛，如：①利用虛擬儀器技術(shù)測量不同進口壓力和轉(zhuǎn)速下的液力變矩器的性能參數(shù)。②虛擬儀器技術(shù)用于蠶繭無損質(zhì)量檢測。③利用虛擬儀器計算機視覺軟件和開發(fā)工具，開發(fā)出計算機自動化秧苗分析系統(tǒng)，可用于預(yù)測在最后發(fā)芽期限發(fā)芽良好的秧苗數(shù)量及監(jiān)視秧苗質(zhì)量。④虛擬儀器技術(shù)用于農(nóng)機監(jiān)控、檢測上及農(nóng)機現(xiàn)代化管理與教育。遠程測控技術(shù) 常見的遠程測控技術(shù)有：專線遠程測控技術(shù)、電話網(wǎng)遠程測控技術(shù)、以太網(wǎng)遠程測控技術(shù)和無線通信遠程測控技術(shù)。

遠程測控技術(shù)的應(yīng)用主要有：①基于Internet的遠程測控技術(shù)，在核電站檢測、電網(wǎng)運行監(jiān)控、石油輸送管道的遠程監(jiān)控、機器人的遠程監(jiān)控等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。②基于現(xiàn)場總線的遠程測控技術(shù)，主要應(yīng)用于現(xiàn)場總線儀表、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線遠程測控系統(tǒng)等的監(jiān)測。③基于無線通信的遠程測控技術(shù)特別適用于用戶密度不高、距離較遠、不易布線和地理環(huán)境復(fù)雜的地區(qū)和情況。

五 發(fā)展前景

日前測控系統(tǒng)中迅猛發(fā)展的現(xiàn)場總線，它的通信模型和OSI模型對應(yīng)，將現(xiàn)場的智能儀表和裝置作為節(jié)點，通過網(wǎng)絡(luò)將節(jié)點連同控制室內(nèi)的儀器儀表和控制裝置聯(lián)成有機的測控系統(tǒng)。測控網(wǎng)絡(luò)的功能將遠遠大十系統(tǒng)中各獨立個體功能的總和。結(jié)果是測控系統(tǒng)的功能顯著增強，應(yīng)用領(lǐng)域及范困明顯擴大。1999年2月，Jini軟件技術(shù)問世。Jini軟件技術(shù)旨在使各種電器設(shè)備、測量儀器及采用JAVA芯片的各種裝置能連接上網(wǎng)，Jini軟件連同以Java語言編寫的簡單程序，可使聯(lián)網(wǎng)的任何儀器設(shè)各實現(xiàn)其自身功能的同時，還能為其他儀器設(shè)備加以利用。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)，正在并將極大地改變?nèi)藗兩畹母鱾€方面。具體到計量測試、測控技術(shù)及儀器儀表領(lǐng)域，微機化儀器的聯(lián)網(wǎng)，高檔測量儀器設(shè)各以及測量信息的地區(qū)性、全國性乃至全球性資源共亨，各等級計量標(biāo)準(zhǔn)跨地域?qū)嵤┲苯拥臄?shù)字化溯源比對，遠程數(shù)據(jù)采集與測控，遠程設(shè)各故障診斷，電、水、燃氣、熱能等的自動抄表，都是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進步并全而介入其中發(fā)揮關(guān)鍵作用的必然結(jié)果。

結(jié)束語

日前，全球經(jīng)濟一體化，中國的測控市場已經(jīng)慢慢發(fā)展起來。進入新隊紀(jì)以來，隊界軍事國防、電子制造、工少一自動化等行業(yè)都進入了前所未有的高速發(fā)展階段，測控技術(shù)的迅猛發(fā)展為整個社會技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)升級起到了推動、提升和改造的作用，測控技術(shù)的前景必然會越來越廣闊！

參考文獻

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[11] 現(xiàn)代測控技術(shù)的發(fā)展及前景

第四篇：虛擬儀器與網(wǎng)絡(luò)化測控技術(shù)

虛擬儀器與網(wǎng)絡(luò)化測控技術(shù)

1、儀器驅(qū)動器（程序）（Instrument Driver）的作用及其結(jié)構(gòu)模型。

儀器驅(qū)動程序?qū)τ嬎銠C和儀器設(shè)備硬件進行數(shù)據(jù)交換有很重要的作用，是介于這兩者之間的軟件中間層，是連接計算機和儀器的橋梁和紐帶，采用驅(qū)動程序可以使計算機有能力控制物理儀器設(shè)備。

儀器驅(qū)動程序由函數(shù)庫、實用程序、工具套件等組成，是一系列軟件代碼模塊的統(tǒng)稱。使用由庫函數(shù)和程序模塊等組成的儀器驅(qū)動程序編寫接口程序，不需要直接面對底層的函數(shù)命令，能大大提高程序開發(fā)效率和節(jié)省開發(fā)費用，同時，儀器驅(qū)動程序的應(yīng)用為系統(tǒng)開發(fā)提供了便利。

儀器驅(qū)動程序通常是一組應(yīng)用層次上的軟件模塊，在構(gòu)建實際的儀器控制程序時，可以按功能調(diào)用這組軟件模塊，而無需了解和掌握；底層的儀器的細節(jié)，也就是說，儀器驅(qū)動程序?qū)?yīng)用程序開發(fā)人員隱藏了一儀器的細節(jié)，只對其調(diào)用程序提供了比較簡單和？的接口，而且每一個對外接口都實現(xiàn)了一個相對完整的功能，有了儀器驅(qū)動程序這種中間抽象層次，在編寫新的測控程序時，只要經(jīng)過充分調(diào)用測試，就能很容易的完成功能較完善的應(yīng)用程序開發(fā)工作。當(dāng)對靈活性要求不高時，可以使用一起驅(qū)動程序來編寫一起控制程序。

2、詳細列出LabVIEW8.6與LabVIEW7及LabVIEW6的區(qū)別，新改進之處的優(yōu)點長處有哪些。

（1）增加了新功能——cleanup Diagram,功能：清理LabVIEW的后面板，讓后面板的圖形更為整潔美觀。

（2）用戶可以創(chuàng)建自己的Express VI——Create or Edite Express VI。

3.在LabVIEW的基礎(chǔ)上列出幾種實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器的技術(shù)，并加以簡單說明。

4.IVI（Interchargeable Virtual Instruments,可互換的虛擬儀器）現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。

虛擬儀器是在計算機基礎(chǔ)上通過增加相關(guān)硬件和軟件構(gòu)建而成的，具有可視化界面的儀器，虛擬儀器技術(shù)由三大部分組成：一.高效的軟件，軟件是虛擬儀器中嘴重要的部分。二.模塊化的I/O硬件。三.用于集成的軟硬件平臺。

1999年NI公司提出了可互換虛擬儀器標(biāo)準(zhǔn)IVI，使程序的開發(fā)完全獨立于硬件。IVI是建立在VXIplug&play驅(qū)動標(biāo)準(zhǔn)之上的，它解決了儀器的互操作問題。IVI驅(qū)動器通過一個通用的類驅(qū)動器實現(xiàn)對儀器的控制。采用IVI技術(shù)，可以降低軟件的維護費用，減少系統(tǒng)停運時間，提高測試代碼的可重用性，使儀器編程更簡單。

發(fā)展趨勢：隨著計算機技術(shù)、儀器技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷完善，虛擬儀器向以下三個方向發(fā)展：（1）.外掛式虛擬儀器，USB接口方式的外掛式虛擬儀器系統(tǒng)將成為今后廉價型虛擬儀器測試系統(tǒng)的主流。（2）.PXI型高精度集成虛擬儀器測試系統(tǒng)。（3）.網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將分散在不同地理位置不同功能的測試設(shè)備聯(lián)系在一起，使昂貴的硬件設(shè)備、軟件在網(wǎng)絡(luò)上得以共享，減少設(shè)備的重復(fù)投資。

5.設(shè)計一臺虛擬數(shù)字示波器，打印出前面板，并畫出軟件的主要功能模塊的結(jié)構(gòu)框圖和軟件流程圖。

6.網(wǎng)絡(luò)控制理論主要的研究內(nèi)容包括哪幾方面？

網(wǎng)絡(luò)控制論的主要內(nèi)容包括：網(wǎng)絡(luò)控制論系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)控制、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)描述與分析、網(wǎng)絡(luò)控制論系統(tǒng)的行為描述與分析、網(wǎng)絡(luò)控制論分析方法等。

第五篇：測控技術(shù)與儀器專業(yè)認(rèn)知

測控技術(shù)與儀器專業(yè)認(rèn)知與實踐

大一剛開學(xué)的時候班主任就給我們講過測控技術(shù)專業(yè)的相關(guān)應(yīng)用前景，當(dāng)時大致的介紹了測控技術(shù)的應(yīng)用，大到航空航天小到日常生活中，測控技術(shù)應(yīng)用的很廣。航空航天中的探月遙測，火箭發(fā)射，生活中的門禁，刷卡機等等都有很廣的應(yīng)用。對于當(dāng)時大一的我們有些理論或者是應(yīng)用完全不能理解，也不明白，像是站在知識的海洋的沙灘上，望著知識的海洋，開始學(xué)習(xí)的航程。

在老師的宣講中，開始了解到，我們專業(yè)的培養(yǎng)計劃：測控技術(shù)與儀器專業(yè)培養(yǎng)能從事儀器儀表、光機電一體化以及測量與控制等領(lǐng)域的各種設(shè)備與系統(tǒng)的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理的高級工程技術(shù)人才。

知道本專業(yè)主干學(xué)科為儀器科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、計算機科學(xué)與技術(shù)、機械工程、光學(xué)工程。開設(shè)的主要課程有：信號與系統(tǒng)、精密機械設(shè)計、工程光學(xué)、電路、模擬及數(shù)字電子技術(shù)、控制工程基礎(chǔ)、單片機原理及應(yīng)用、計算機測控技術(shù)、測控電路、傳感技術(shù)、測量技術(shù)、測控儀器設(shè)計、數(shù)字圖像處理等。本專業(yè)為北京市品牌建設(shè)專業(yè)，擁有一支由一批教授、副教授以及具有博士學(xué)位和海外留學(xué)歸國人員組成的高水平教師隊伍。本專業(yè)辦學(xué)歷史悠久，所屬儀器學(xué)科具有碩士學(xué)位授予權(quán)，在讀碩士研究生規(guī)模達70余人。目前承擔(dān)國家和北京市等一大批高水平的科研項目，擁有機電系統(tǒng)測控（北京市重點實驗室）等多個實驗室和一大批先進儀器設(shè)備。本專業(yè)的畢業(yè)生具有較寬的知識面，就業(yè)面廣、適應(yīng)性強?？稍跈C械、電子信息、生物、醫(yī)學(xué)、材料、航天、環(huán)保等行業(yè)中從事新型儀器的研發(fā)、技術(shù)支持、營銷及管理工作；在信息產(chǎn)業(yè)中從事信息的檢測和處理工作；在航天測控、檢驗檢疫部門、計量測試管理部門從事測控技術(shù)研究、測試設(shè)備的檢驗、檢定、國家計量測試標(biāo)準(zhǔn)的制定、執(zhí)行和管理工作；在光機電一體化產(chǎn)業(yè)中從事光機電一體化系統(tǒng)與設(shè)備的研發(fā)工作。

這樣在一處入學(xué)的時候就對測控技術(shù)與儀器有了大概的了解，在之后的學(xué)習(xí)中漸漸的有了更深的認(rèn)識。

在大一的下學(xué)期，申報了《基于單片機的語音控制機器人的研究》的大學(xué)生創(chuàng)新項目。項目的主要內(nèi)容是：項目研究的語音機器人是基于單片機設(shè)計的輪式機器人。其能根據(jù)開始語音訓(xùn)練錄制的語音命令來控制其前進、倒退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和停止；在行駛的過程中其通過紅外感器自動檢測障礙物，并且自動避開障礙

物繞道行駛，可以在行走過程中聲控改變運動狀態(tài)，在超出語音控制范圍時能夠自動停車，在整過行駛過程中使用霍爾元件能實現(xiàn)自動記錄行駛的路程和時間，能實現(xiàn)簡單的人機對話。

在那時我們就已經(jīng)具備了相應(yīng)的知識如：本項目成員都已學(xué)習(xí)了機械制圖、機械制造的基本原理、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、C語言、單片機程序設(shè)計等課程。并且單片機的開發(fā)上學(xué)期班主任組織我們在每周末進行了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，共有十位學(xué)長指導(dǎo)（八位研究生兩位本科生），共計有50多個學(xué)時，并且在寒假由學(xué)習(xí)小組負責(zé)人指導(dǎo)完成了大量的實驗，并做了語音控制方面的材料收集。

也有了相應(yīng)的方案思路： 語音部分：單片機準(zhǔn)備采用凌陽SPCE061A單片機，SPCE061A具有靈活的語音處理能力。可以播放SACM A2000和SACM S480等格式的語音資料，而且還可以配置外部存儲器，可以存儲很長的聲音段。其兩個音頻DAC輸出口可以接喇叭，發(fā)聲發(fā)聲系統(tǒng)很容易實現(xiàn)。車體部分：小車車體主要為兩個步進電機驅(qū)動裝置，在車體的下面有一個可以安裝電池的電池盒，整個小車的電源就是由它來提供的。在小車的底部有一個小開關(guān)，它負責(zé)控制整個小車的電源開通與關(guān)斷。單片機：凌陽SPCE061A單片機是小車的核心部分，它負責(zé)整個小車控制信號的產(chǎn)生，以及語音的播放和識別功能實現(xiàn)。外接紅外傳感器，霍爾元件。在行駛的過程中小車通過紅外傳感器自動檢測障礙物。通過霍爾元件檢測輪子轉(zhuǎn)數(shù)用來計算路程。

但是在最后完成工作的過程中還是遇到了很多困難。但也從中了解到很多的知識。漸漸的對儀器的認(rèn)識由單純的硬件設(shè)施到軟件實現(xiàn)的認(rèn)識。很早就有人提出了“計算機就是儀器”/軟件就是儀器”的概念，而labview就是一款方便的測控儀器的輔助軟件。從接觸labview到使用labview在測控技術(shù)中應(yīng)用，漸漸的體會到這款軟件的方便使用。

因此在大二的時候我們有申報了有關(guān)虛擬儀器方面的項目《基于labview的無線視頻探測移動機器人設(shè)計》，想對虛擬軟件的儀器有更深的認(rèn)識。

這個項目的設(shè)計可以幫助用戶應(yīng)用于緊急營救場景分析，代替工作人員進入高危無人區(qū)，查看工作現(xiàn)場突發(fā)緊急情況，并為后臺人員提供實時信息。也可以推廣到核電廠的高放射性的車間，冶煉廠的高溫車間以及化工行業(yè)的有毒有害的自動工作車間，代替人查看現(xiàn)場情況。同時如果對項目的部分功能進行改變，可

以推廣應(yīng)用到更廣泛的地方，比如救災(zāi)，消防，偵察，排爆，智能家居等，用途廣泛，可擴展性強?；贚ABVIEW的無線視頻探測移動機器人設(shè)計是基于labview與51單片機進行研究的，對于相關(guān)電工電子，材料力學(xué)等專業(yè)課起到復(fù)習(xí)鞏固的作用，并且將理論知識用到無線視頻探測移動機器的開發(fā)中去，更有利于我們學(xué)習(xí)。并且對于今后參加全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽、全國虛擬儀器大賽等比賽項目打下基礎(chǔ)。

學(xué)習(xí)labview有快半年了，回顧一下自己的摸索過程。幸運的是有個項目用到Labview,因此邊學(xué)邊用，由于有前一項目的經(jīng)驗作參考，可以說是在模仿中學(xué)習(xí)。從學(xué)習(xí)到使用給我最大感受是labview編程容易上手，幫助文檔方便，就是太貴了，比較少企業(yè)會使用，特別是小企業(yè)。雖然這樣，還是很推崇學(xué)習(xí)labview的。其實總結(jié)自己的摸索過程也等于是在做項目總結(jié)。

首先從使用的模塊做總結(jié)：

1、毫無疑問的串口通信；

2、與數(shù)據(jù)采集相對應(yīng)的TDMS數(shù)據(jù)存儲模塊；

3、報表輸出（word,excel,html）；

4、連續(xù)的波形顯示以及從TDMS里讀取顯示；

5、待解決的xcontrol控件；

模塊分析：

1、對于串口通信：主要是要設(shè)置成有數(shù)據(jù)即讀取，而不能等到接收緩沖區(qū)滿時再讀取。

2、TDMS數(shù)據(jù)存儲，關(guān)鍵點是數(shù)據(jù)量大的時候如何壓縮存儲，以及利用TDMS本身的屬性設(shè)置（可以參見TDMS屬性設(shè)置幫助），減小存儲文件的大小。否則如果數(shù)據(jù)發(fā)送速率快的話，文件大小是很可觀的，壓縮數(shù)據(jù)的方式有很多種，我采用的是讀取采樣間隔長度的數(shù)據(jù)，提取最大最小值的方式。具體如下： 1)中間數(shù)組存儲采樣間隔長度的數(shù)據(jù)；2)提取中間數(shù)組的最大最小值；3)刪除中間數(shù)組的采樣間隔長度；4)將刪除后剩余的數(shù)組重新賦值給中間數(shù)組，給下一次使用。

3、報表輸出比較簡單，labview已經(jīng)將要用到的程序封裝成一個個VI，只需要調(diào)用這些VI，拼湊成你需要的報表模板形式即可。這一塊參考的是方慧敏寫的報表輸出demo程序。

4、最近開始了上下位機的聯(lián)調(diào)，涉及到了數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)保存，數(shù)據(jù)導(dǎo)出四者并行執(zhí)

行最需關(guān)注的問題，數(shù)據(jù)同步的問題。全部數(shù)據(jù)傳遞都用全局變量需要在數(shù)據(jù)采集不到數(shù)據(jù)的時候讓全局變量輸出空數(shù)據(jù)，這種方法顯得有點麻煩，而且是多處對全局變量寫。有可能會發(fā)生競爭。于是翻看labview相關(guān)書籍，關(guān)于同步技術(shù)方面的，其中隊列和通知都是很好的方法，采用通知技術(shù)可以很好的解決這類問題。

不僅僅是在參加學(xué)校的大學(xué)生創(chuàng)新項目中，在學(xué)學(xué)校組織參觀的儀器展上也了解到很多測控方面的知識應(yīng)用，也學(xué)到很多。

在參觀展會中了解到測試技術(shù)的重要性。在高質(zhì)量產(chǎn)品的制造和高效率生產(chǎn)環(huán)境的構(gòu)建中，測量技術(shù)起到了很大的作用，其重要性與日俱增。尤其在生產(chǎn)國際化、全球經(jīng)濟一體化迅速發(fā)展的時期，要求不同地區(qū)生產(chǎn)的高精度零部件，必須具有良好的互換性，因此，急需建立一種基于國際標(biāo)準(zhǔn)的擁有極佳測量精度及可靠性的測量體制。為了滿足上述要求，精密測量儀器必須具有更高的精度、質(zhì)量和可靠性。各個儀器生產(chǎn)廠商也都在積極開發(fā)功能更強、服務(wù)性能更好的新產(chǎn)品，而從中我們可以看到測量儀器的最新動向。

目前，生產(chǎn)現(xiàn)場非常重視提高加工效率和降低生產(chǎn)成本，其中，最重要的便是生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。為此，必須實行嚴(yán)格的質(zhì)量管理，只有在保證高質(zhì)量生產(chǎn)的前提下，制造業(yè)才能生存和發(fā)展。作為保證制造業(yè)順利發(fā)展的重要手段，高精度零部件構(gòu)成的加工機床和由高精度測量儀器組合集成的加工生產(chǎn)線構(gòu)建成的自律式加工系統(tǒng)，是很有必要的。據(jù)此可以預(yù)計，今后，市場對用于質(zhì)量管理的測量系統(tǒng)和機器設(shè)備的需求將不斷增長。

制造業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場對測量儀器及裝置的要求大致如下：①能夠適應(yīng)廣泛范圍的環(huán)境溫度；②抗污染和防振動性能優(yōu)異；③測量重復(fù)精度高；④使用方便。目前，各廠家以便于在加工環(huán)境使用為前提，正積極地開發(fā)新產(chǎn)品，這些新產(chǎn)品能夠進行高速、高精度測量，而且穩(wěn)定性極佳，操作便捷。

同時提高測量技術(shù)的認(rèn)識。在汽車零件及其它各種機械零件的測量中，目前已大量采用三坐標(biāo)測量機，在電氣及電子零件測量方面，則大量采用顯微鏡或圖像測量儀。隨著加工精度的提高，測量精度的要求也不斷提高。目前，測量精度達1μm以內(nèi)的超高精度三坐標(biāo)測量機、顯微鏡、圖像測量機等已開始普及。其中，初項(首項)誤差為0.35μm的三坐標(biāo)測量機已投放市場。另外，整個零件均

采用攝像頭(照相機)或激光進行測量，并可對尺寸測量及整體形貌進行評價的測量機也已大量使用。近期，人們對大幅度提高測量精度極為關(guān)注。原來為0.1mm左右的精度，現(xiàn)在已能達到10μm甚至幾μm的水平。帶攝像頭的專用測量機或三坐標(biāo)測量機已配置帶有在線激光測頭系統(tǒng)等附屬裝置，使之具有多種測量功能。另外，推出的能與接觸式測頭自動切換、配備輕而小的圖像測頭的三坐標(biāo)測量機，可在一臺儀器上實現(xiàn)接觸式和非接觸式的測量。

如何抑制高速運動和加減速時產(chǎn)生的振動，提高測量機的可靠性，也是人們關(guān)注的問題。各公司在設(shè)計產(chǎn)品時，均盡可能提高測量機的剛性和采用高水平的驅(qū)動控制技術(shù)，以減輕測量過程中的振動。

更高精度要求的應(yīng)對和競爭。目前，尺寸精度已經(jīng)由單純的長度測量進入了綜合的形狀測量階段。隨著制品不斷向高精度和高質(zhì)量化發(fā)展，對測量技術(shù)也提出了更嚴(yán)格的要求。

作為長度基準(zhǔn)的測量尺領(lǐng)域內(nèi)，一方面長度增加和高分辨力是發(fā)展的趨勢，而對應(yīng)于按順序?qū)ξ⒓毧虅澗€技術(shù)的增量式測量，已經(jīng)開發(fā)出不計數(shù)就能檢測出測量尺位置的絕對式測量尺。微細、小型零件的測量不斷增多。在圓度、圓柱度測量儀方面，對其測量精度的要求進一步提高，尤其是隨著微小孔和微細零件測量需求的增多，各公司相繼開發(fā)出能夠滿足高精度測量指標(biāo)的產(chǎn)品。在表面粗糙度測量方面，各公司已開發(fā)出能一次將表面粗糙度和輪廓形狀檢測出來的表面形狀測量儀。

測試技術(shù)的展望，隨著防振要求的提高，測量機正向兩極分化的方向發(fā)展，面向汽車行業(yè)用戶的測量機，通常均為價格較便宜(不需要很高精度)的機種，另一類則是用于設(shè)備檢測、防災(zāi)、防震領(lǐng)域的高靈敏度機種。根據(jù)不同的用途，要求開發(fā)相應(yīng)的最佳測量技術(shù)。刀具預(yù)調(diào)測量儀，目前正由投影儀類型向監(jiān)測器類型轉(zhuǎn)變。儀表校正等精密工具的測量需求增多。特殊零件的測量增多，這些零件采用接觸式測量時，往往會因測量力而變形；采用非接觸式測量又易出現(xiàn)精度不穩(wěn)定，因此，需要開發(fā)新型測量技術(shù)。市場需要易于操作的非接觸式測量技術(shù)。測量技術(shù)應(yīng)便于操作，且具有多種功能。同時，應(yīng)配裝千分尺和個人計算機等裝置，提高測量機的附加值。用戶希望開發(fā)出高精度、高速、低價格的齒輪測量機。汽車行業(yè)存在著減少最終集中測試的趨勢。主動檢測和在線(序后)檢測等在加工

中得到推廣應(yīng)用。其中，在保證質(zhì)量方面，許多用戶希望測量技術(shù)能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸。

如上所述，隨著人們對測量技術(shù)的重要性和存在價值的認(rèn)識應(yīng)大幅度提高，測控技術(shù)必定有長遠的發(fā)展。作為現(xiàn)在在讀的大學(xué)生應(yīng)當(dāng)抓好眼前的學(xué)習(xí)機會，不斷的努力充實自己，讓自己在本行業(yè)中擁有可以立足的本領(lǐng)。