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仪表的五大发展趋势 -凯发真人平台

来源:未知     发布日期:2018-05-30   |       关注:0
      20世纪中期以后,随着自动控制理论的产生和自动控制技术的成熟,以a /d (数字/模拟转换)环节为基础的数字式仪器得到快速发展。
伴随着计算机、通讯、软件和新材料、新技术等的快速发展与成熟,人工智能、在线测控成为可能,使仪器走向智能化、虚拟化、网络化。
数字仪器、智能仪器、个人计算机仪器、虚拟仪器和网络仪器代表了20世纪现代科学仪器发展的主流与方向。
数字仪器
数字技术(digital technology)是指借助一定的设备将各种信息,包括、图、文、声、像等,转化为电子计算机能识别的二进制数字“0”和“1”后进行运算、加工、存储、传送、传播、还原的技术。通常也称为数码技术。
以数字技术为基础,以大规模集成电路为主体构成数字式仪器,对被测量的模拟信号进行a /d转换后,传输、处理、存贮和显示的信号均为数字信号,使测试速度快,准确性也大大提高,常见的代表仪器有恒温恒湿箱、温度传感器等。
数字化是智能仪器、个人仪器和虚拟仪器的基础,是计算机技术进入测量仪器的前提。广泛应用于电子数字计算机、数控技术、通讯设备、数字仪表等方面,诸如人类第一台电子数字计算机eniac,爱思达金相显微镜,体视显微镜,x光检查机等。
智能仪器
智能仪器是把一个微型计算机系统嵌入到数字式电子测量仪器中而构成的独立式仪器。
嵌入的计算机系统可以是芯片级,如单片机、数字信号处理(digital signal processing,dsp)等,模板级如pc - 4。也可以是系统级,如微型计算机系统,可编程单芯片系统( system on a programmablechip,sopc)等。
智能仪器在结构上自成一体,有的仪器内部还带有专用的微型计算机系统和通用接口总线( general purpose interface bus,gp ib)接口,能独立完成测试。智能仪器由于引入了计算机,功能强大,性能优异,使用灵活、方便,是现阶段高档电子仪器的主体。如离子污染测试仪,上pin机,双盘研磨机,剥离强度测试仪,拉脱强度测试仪等都采用智能技术的现代化精密检测仪器,又比如纳米智能机器人。
随着新技术、新工艺和嵌入式系统技术的不断进步,智能仪器还在不断发展,不断推陈出新,不断提高智能水平。
个人仪
把测试功能的硬件模块,做成一个i/o插卡(仪器卡),直接插入个人计算机( pc)扩展插槽,再配置相应的测试软件,使计算机能够完成测量仪器的功能,构成一个以pc为基础的个人计算机仪器。个人计算机仪器充分吸取了gp ib标准化和智能仪器智能化的优点,同时又能共享pc机的硬件、外设和软件资源,使其显示出强大的生命力。
虚拟仪器
虚拟技术是利用计算机界面和在线帮助功能,建立仪器虚拟板面,通过计算操 作完成对对象的测试分析功能。
虚拟仪器实质上是“软硬结合”、“虚实结合”的产物。它充分利用计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。在虚拟仪器中,硬件只是信号传输的介质,软件才是整个仪器系统的关键。
用户可根据自己的需要通过编制不同的测试软件来构建不同功能的测试系统。其中,许多硬件功能可直接由软件实现,系统具有极强的通用性和多功能性。
网络仪器
基于internet和intranet的网络仪器是计算机技术、虚拟技术、网络技术的完美结合,代表了当前和今后仪器仪表领域的发展潮流,已在测量与测控领域内显现。如网络化流量计、网络化传感器、网络化示波器、网络化分析仪和网络化计量表等,都成为人们的新宠。
网络化仪器可实现任意时间、任何地点对系统的远程访问,实时获得仪器的工作状态;通过友好的用户界面,不仅可对远程仪器进行功能控制和状态检测,还能将远程仪器测得的数据快速传递给本地计算机。与传统的仪器相比,网络仪器具有无可比拟的优势,如功能分散、危险分散、地理分散、管理集中、通信功能强、网络隔离度高、分布广泛;系统操作简单,人机界面友好,便于扩展和维护;通信标准公开、一致、开放,仪器间信息资源共享,具有互操作性,可组建大规模分布式测控网络,等等。因此,网络仪器已成为现代仪器仪表发展的突出方向。
未来总体趋势
进入21世纪以来,网络、在线、智能等高科技化已成为现代仪器最主要的特征和发展趋势。
高新技术研究成果的广泛采用,跨学科的综合设计、高精尖的制造技术等,使仪器仪表领域发生了根本性的变革。现代仪器仪表作为典型的高科技产品,完全突破了传统的光、机、电构架,向着计算机化、网络化、智能化、多功能化的方向迅速发展,向着更高速、更灵敏、更可靠、更简捷地获取被分析、检测、控制对象全方位信息的方向迈进。
随着微机技术、网络通信技术的不断拓展,新世纪的测试仪器将是一个开放的系统概念。科学测试仪器正由单台智能化逐步走向通用模件化,并实现即插即用,灵活方便地组成针对不同对象的自动测试系统;难于实现网络化的大型科学仪器,向更高的测量精度、高可靠性和环境适应性方向发展,其使用的自动化水平不断提高,并普遍具有自补偿、自诊断、自故障处理等功能。近年来,纳米级的精密机械、分子层次的现代化学、基因层次的生物学,以及高精密超性能特种功能材料研究成果等当代最新技术成果的问世,使仪器仪表不断向更深领域发展。
纵观仪器仪表的发展历程,可以得出未来仪器仪表的总体发展趋势是“六高一长二十化”,即传统的仪器仪表朝着高性能、高精度、高灵敏、高稳定、高可靠、高环保和长寿命的方向发展;而新型的仪器仪表与元器件将朝着小型化(微型化) 、集成化、成套化、电子化、数字化、多功能化、智能化、网络化、计算机化、综合自动化、光机电一体化;服务上的专门化、简捷化、家庭化、个人化、无维护化以及组装生产自动化、无尘(或超净)化、专业化、规模化的方向发展。
发展主流
随着科学技术的飞速发展和自动化程度的不断提高,中国仪器仪表行业也将发生新的变化并获得新的发展。仪器仪表产品的高科技化,必将成为日后仪器仪表科技与产业的发展主流。
世界近20年来,微电子技术、计算机技术、精密机械技术、高密封技术、特种加工技术、集成技术、薄膜技术、网络技术、纳米技术、激光技术、超导技术和生物技术等高新技术得到了迅猛发展。
这一背景和形势,不断地向仪器仪表提出了更高、更新、更多的要求,如要求速度更快、灵敏度更高、稳定性更好、样品量更少、检测微损甚至无损、遥感遥测更远距、使用更方便、成本更低廉、无污染等,同时也为仪器仪表科技与产业的发展提供了强大的推动力,并成了仪器仪表进一步发展的物质、知识和技术基础。
尤其需要指出:近10年来,由于包括纳米级的精密机械研究成果、分子层次的现代化学研究成果、基因层次的生物学研究成果,以及高精密超性能特种功能材料研究成果和全球网络技术推广应用成果等在内的一大批当代最新技术成果的竞相问世,使得仪器仪表领域发生了根本性的变革。通过分析可以看出,高科技化不但是现代仪器仪表的主要特征,而且是振兴仪表工业的必由之路,也是新世纪仪器仪表及其产业的发展主流。 
本文关键词: 温度记录仪 | 流量记录仪 |

 

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