淺談電測(cè)儀器儀表的發(fā)展

陳新

引言：科技的進(jìn)步與工業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，提升了電子測(cè)量?jī)x器的測(cè)量范圍與精度。這種情況對(duì)測(cè)量的技術(shù)與儀器也有著更高的要求。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域中都能夠看到電子測(cè)量?jī)x器的蹤影，電子測(cè)量?jī)x器是生產(chǎn)與技術(shù)進(jìn)步的條件。當(dāng)前，電子測(cè)量?jī)x器并不能夠滿足現(xiàn)實(shí)的要求，還需要進(jìn)一步的發(fā)展。

電子測(cè)量?jī)x器的高速發(fā)展代表著知識(shí)與技術(shù)的密集化。在電子測(cè)量中不僅包括電子電路技術(shù)這一基礎(chǔ)型的技術(shù)，還包括其他很多測(cè)量技術(shù)或者設(shè)備。由于相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與新的測(cè)量技術(shù)與方法的出現(xiàn)，電子測(cè)量?jī)x器被廣泛地應(yīng)用在了航空航天、電視廣播、交通、能源、微電子與電子元件等領(lǐng)域。20世紀(jì)是電子測(cè)量?jī)x器技術(shù)革命的時(shí)代，電子測(cè)量?jī)x器能耗降低、體積變小、功能全面。

一、電子測(cè)量?jī)x器發(fā)展的歷史

20世紀(jì)20年代，電子技術(shù)由于科技的發(fā)展而得到了進(jìn)步，電子管開(kāi)始出現(xiàn)。電子測(cè)量?jī)x器由于其測(cè)量速度較快、遙控容易等特點(diǎn)而廣泛地被應(yīng)用到實(shí)際測(cè)量中，測(cè)量?jī)x器開(kāi)始進(jìn)入新時(shí)代。20世紀(jì)50年代，半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了晶體管的出現(xiàn)，晶體管由于其能耗低、體積小、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)開(kāi)始取代電子管，各種電子測(cè)量?jī)x器的性能也得到了改良。20世紀(jì)60年代，小規(guī)模集成電路使電子測(cè)量?jī)x器得到了更好的發(fā)展，電子測(cè)量中應(yīng)用集成電路能夠?qū)崿F(xiàn)電子測(cè)量?jī)x器體積減小、精度提高、范圍拓展。

二、電子測(cè)量?jī)x器的現(xiàn)狀

（一）電子測(cè)量?jī)x器發(fā)展的模式

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的電子測(cè)量?jī)x器的發(fā)展既有機(jī)遇又有挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)指的是，我國(guó)的電子測(cè)量?jī)x器與其他國(guó)家相比，技術(shù)水平與產(chǎn)品的性能等方面都存在著較大的差異，導(dǎo)致了我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)與國(guó)外市場(chǎng)都不樂(lè)觀，處境尷尬。在這種情況之下又蘊(yùn)含著機(jī)遇，正是由于這種情況才促進(jìn)了我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，從產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平方面入手，通過(guò)吸收引進(jìn)等措施促進(jìn)了電子測(cè)量?jī)x器的發(fā)展。

（二）我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器重點(diǎn)企業(yè)

在我國(guó)，電子測(cè)量?jī)x器重點(diǎn)企業(yè)主要包括中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第41研究所、江蘇綠楊電子儀器集團(tuán)有限公司與大連遼無(wú)二電器有限公司。

中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第41研究所屬于科技創(chuàng)新性的企業(yè)，其屬下的興義電子設(shè)備有限責(zé)任公司實(shí)現(xiàn)了電子測(cè)量?jī)x器從技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過(guò)程，開(kāi)發(fā)的多種產(chǎn)品都具有較高的技術(shù)水平。江蘇綠楊電子儀器集團(tuán)有限公司屬于名牌創(chuàng)業(yè)型企業(yè)。大連遼無(wú)二電器有限公司屬于出口創(chuàng)業(yè)型企業(yè)，其屬下的普源精電科技有限公司的產(chǎn)品成功銷往四十多個(gè)國(guó)家與地區(qū)。

（三）電子測(cè)量?jī)x器方面的成果

我國(guó)在電子測(cè)量?jī)x器方面取得的成果主要包括：微波毫米波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的研制；調(diào)制域分析儀的研制；VXI總線技術(shù)取得重大突破；毫米波成為了電子測(cè)量?jī)x器的發(fā)展方向；通信測(cè)量?jī)x器高科技水平的實(shí)現(xiàn)；出現(xiàn)了數(shù)字化儀器。

（四）我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器的問(wèn)題

在過(guò)去幾十年的發(fā)展中，我國(guó)的電子測(cè)量?jī)x器有著巨大的進(jìn)步，但是與國(guó)外相比依舊存在著較大的差距，這些差距主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：數(shù)字化電子測(cè)量?jī)x器的使用率需進(jìn)一步提高；電子測(cè)量?jī)x器中沒(méi)有體現(xiàn)軟件技術(shù)；總線技術(shù)存在較大的差距；在模塊化方面也存在著較大的不足；集成技術(shù)有待于進(jìn)一步的發(fā)展。

三、電子測(cè)量?jī)x器的發(fā)展方向

各種高新技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了電子測(cè)量?jī)x器的發(fā)展，電子測(cè)量?jī)x器的發(fā)展應(yīng)該與這些高新技術(shù)的發(fā)展一致，甚至領(lǐng)先與這些高新科技，為其奠定發(fā)展所需的工具基礎(chǔ)。

（一）一體化融合趨勢(shì)

當(dāng)前電子測(cè)量?jī)x器的發(fā)展?jié)u漸從單臺(tái)儀器向著系統(tǒng)融合的方向發(fā)展，而且出現(xiàn)了元器件測(cè)試儀器與專用設(shè)備一體化的發(fā)展趨勢(shì)。

（二）電子測(cè)量?jī)x器性能優(yōu)化

電子測(cè)量中應(yīng)用了數(shù)據(jù)采集、模/數(shù)變化等技術(shù)，使其向著數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化與多功能化的發(fā)展速度不斷加快。電子測(cè)量?jī)x器的性能將會(huì)得到進(jìn)一步的優(yōu)化，測(cè)量精度更好、靈敏度更好、動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大。

（三）電子測(cè)量?jī)x器水平層次提高

由于各種集成化的計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試環(huán)境與功能很強(qiáng)的應(yīng)用軟件，計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了與電子測(cè)量?jī)x器的融合，這就提高了電子測(cè)量?jī)x器的精度，同時(shí)電子測(cè)量?jī)x器的可靠性也得到了進(jìn)一步的提高，測(cè)試技術(shù)想著更高的層次發(fā)展。

（四）電子測(cè)量?jī)x器中廣泛應(yīng)用測(cè)試機(jī)仿真軟件

隨著計(jì)算機(jī)性能的不斷提高，電子測(cè)量?jī)x器的硬件、測(cè)試軟件與仿真軟件之間的結(jié)合更加緊密。第一，硬件模塊化與功能更強(qiáng)的軟件之間實(shí)現(xiàn)的結(jié)合，就促進(jìn)了一種具有新的功能的電子測(cè)量?jī)x器的出現(xiàn)。第二，重新定義了軟件無(wú)線電的概念，而且在現(xiàn)實(shí)中也得到了廣泛地應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、仿真、測(cè)量、驗(yàn)證之間真正的有機(jī)結(jié)合。

（五）先進(jìn)儀器的更新與功能拓展

對(duì)于電子測(cè)量?jī)x器而言，數(shù)據(jù)采集與處理、信號(hào)處理等方面的功能得到了不斷的增強(qiáng)，先進(jìn)儀器實(shí)現(xiàn)了不斷的更新與功能的拓展。對(duì)于電子測(cè)量?jī)x器而言，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)不再僅僅局限于制作精細(xì)的硬件，而是更多地開(kāi)始轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)的采集與處理、信號(hào)處理、誤差休止等方面。

（六）電子測(cè)量?jī)x器不斷發(fā)展

電子測(cè)量?jī)x器的發(fā)展主要得益于總線技術(shù)的發(fā)展、CAD與CAT技術(shù)的應(yīng)用、模塊化技術(shù)的發(fā)展，電子測(cè)量?jī)x器的研發(fā)周期縮短，產(chǎn)品更新?lián)Q代加快，儀器的結(jié)構(gòu)、可靠性與性價(jià)比方面也隨著電子測(cè)量?jī)x器的更新?lián)Q代而不斷提高。

總結(jié)

信息技術(shù)等一系列新技術(shù)的發(fā)展使得電子行業(yè)呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，這也在一定程度上促進(jìn)了測(cè)試測(cè)量?jī)x器與測(cè)試測(cè)量設(shè)備的發(fā)展。計(jì)算機(jī)與儀器的融合實(shí)現(xiàn)了儀器操作的簡(jiǎn)便化，促進(jìn)了軟件的升級(jí)，使得電子測(cè)量?jī)x器的數(shù)據(jù)處理、測(cè)量與分析能力等方面都得到了較大的提升。電子測(cè)量技術(shù)與儀器在軟件工程、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等眾多領(lǐng)域的應(yīng)用提供了電子測(cè)量?jī)x器發(fā)展的支撐工具。多學(xué)科、多領(lǐng)域的共同發(fā)展促進(jìn)了電子測(cè)量?jī)x器的發(fā)展，兩者之間相互服、共同前進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉培陽(yáng)，董健.淺談我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器的成就與發(fā)展方向[J].黑龍江科技信息，2010，30（01）：83-84.

[2]黃明俊，趙偉，侯國(guó)屏，陳君.虛擬儀器技術(shù)——現(xiàn)代電工電子測(cè)量?jī)x器的發(fā)展方向[J].電工電能新技術(shù)，2010，35（06）：77-78.

[3]張家正，真虹.記我國(guó)第一套三公分波導(dǎo)元件測(cè)量系統(tǒng)的誕生——慶祝中國(guó)電子學(xué)會(huì)微波學(xué)會(huì)成立卅周年！[J].電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào)，2010，29（09）：1254-1255.

（作者單位：南京晨光集團(tuán)有限責(zé)任公司）