淺析現(xiàn)代測控技術(shù)與儀器的應(yīng)用

李明辛 劉 冬 宋海航

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淺析現(xiàn)代測控技術(shù)與儀器的應(yīng)用

李明辛 劉 冬 宋海航

（沈陽理工大學(xué)）

現(xiàn)代科技日新月異，尤其是第三次科技革命后的世界進(jìn)入了以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的知識經(jīng)濟(jì)。而測控技術(shù)與一起是測量領(lǐng)域唯一的本科專業(yè)，主要獲取和預(yù)處理信息，并控制相關(guān)要素。它集測量，通信，微電子，計算機(jī)為一體，計算機(jī)信息為它的產(chǎn)生發(fā)展提供了基礎(chǔ)，這是一門剛剛出現(xiàn)切飛速發(fā)展的技術(shù)。創(chuàng)新型社會需要實踐能力與創(chuàng)新能力兼具的人才，在新形勢下培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展的測控人才非常必要。下面本文主要就現(xiàn)代測控技術(shù)的特點，應(yīng)用和未來展望進(jìn)行了分析。

現(xiàn)代測控技術(shù)；應(yīng)用

1現(xiàn)代測控系統(tǒng)簡述

1.1現(xiàn)代測控系統(tǒng)的組成：（1）遠(yuǎn)程控制設(shè)備與儀器，該部分由執(zhí)行元件，顯示元件，存儲元件，激勵源，控制開關(guān)等組成。（2）由連接器，電纜，插件，插口等，這是保證控制器同不同設(shè)備儀器之間連接控制的通道。（3）控制器，這是系統(tǒng)的大腦，負(fù)責(zé)控制指揮其他部分的正常運轉(zhuǎn)，計算，單片機(jī)等就是測控系統(tǒng)的中樞。（4）測控軟件，主要由應(yīng)用程序，驅(qū)動程序和接口軟件等組成。（5）被測控對象，被測控的對象根據(jù)任務(wù)的不同也不同，電纜，開關(guān)等連接著生產(chǎn)線等被測設(shè)備。

1.2現(xiàn)代測控系統(tǒng)的分類：（1）基本型測控系統(tǒng)，可以對信號和數(shù)據(jù)進(jìn)行快速實時測量分析，屏蔽外界干擾，并由此做出判斷，先由數(shù)據(jù)采集卡收集信息再由傳感器傳輸?shù)接嬎銠C(jī)進(jìn)行處理。（2）標(biāo)準(zhǔn)通用接口型是由一個個的模塊組合而成的，而且每一個模塊的外接口都是標(biāo)準(zhǔn)化的接口（3）閉環(huán)控制型主要用于閉環(huán)控制系統(tǒng)的測試，是一種自動化的控制系統(tǒng)，能夠自動進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，連續(xù)控制，及時反應(yīng)。

1.3現(xiàn)代測控系統(tǒng)的優(yōu)點：（1）智能程度高：由計算機(jī)控制的現(xiàn)代測控系統(tǒng)具有非常高的智能化，而且隨著人工智能技術(shù)的不斷突破，這些新的高科技的智能技術(shù)不斷的應(yīng)用在測控系統(tǒng)中，這使得現(xiàn)代測控系統(tǒng)靈活，便捷，且能夠適用多種條件執(zhí)行多種任務(wù)，性能也更加全面。

分布式化：分布式化測控技術(shù)將系統(tǒng)內(nèi)所使用設(shè)備分布式的連接起來，組合成合理的分布式測控系統(tǒng)，可以實現(xiàn)自動化，提高效率降低成本，這使得分布式測控系統(tǒng)更加安全可靠，故障率低，使用便捷，運行速度快。

網(wǎng)絡(luò)化：計算機(jī)的出現(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，突破了時間和空間上的限制，現(xiàn)代測控技術(shù)依托計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，這使得它具備了網(wǎng)絡(luò)化的特點，使其能夠應(yīng)用在通信，氣象監(jiān)測，航空航天等領(lǐng)域。

數(shù)字化：數(shù)字化應(yīng)用信號處理和通信過程傳感器的控制等都實現(xiàn)了數(shù)字化，，數(shù)字化的重要作用日益凸顯。

2現(xiàn)代測控技術(shù)的應(yīng)用

2.1無線通信的遠(yuǎn)程測控技術(shù)為那些距離遠(yuǎn)，人煙稀少，地理環(huán)境惡劣的地區(qū)的通信提供了條件，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程測控技術(shù)在檢測核電站，監(jiān)控電網(wǎng)運行，遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)器人等方面發(fā)揮了重要作用，應(yīng)用在現(xiàn)場總線中的遠(yuǎn)程測控技術(shù)在現(xiàn)場總線儀表網(wǎng)絡(luò)中必不可少。

2.2虛擬儀器技技術(shù)具有功能強(qiáng)大使用靈活網(wǎng)絡(luò)化程度高的優(yōu)點，是計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在現(xiàn)代儀器技術(shù)中最重要的體現(xiàn)，能夠幫助計算機(jī)進(jìn)行輔助測試。虛擬儀器技術(shù)與農(nóng)業(yè)的結(jié)合催生了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，既可以監(jiān)測農(nóng)用機(jī)械的情況又可以監(jiān)測農(nóng)作物一級蠶繭的生長質(zhì)量或者分析秧苗及幼蠶的數(shù)量及質(zhì)量；虛擬儀器技術(shù)也可以測試不同機(jī)器的性能參數(shù)。

2.3新型傳感器技術(shù)也是現(xiàn)代測控技術(shù)的應(yīng)用之一。新型傳感器技術(shù)大大節(jié)約了人力，監(jiān)測也不受時間和空間限制，監(jiān)測效率提高了很多。新型傳感器技術(shù)在生產(chǎn)生活中得到了越來越多的應(yīng)用比如銀行安全監(jiān)控，實時溫度濕度監(jiān)控，圖像傳感器等；微型化氣體傳感器在國防事業(yè)，交通監(jiān)管，防偽識別等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛；網(wǎng)絡(luò)化傳感器可以進(jìn)行實時的環(huán)境檢測，城市管理，災(zāi)害監(jiān)測；智能化傳感器可以檢測人體的生命狀態(tài)，火車以及工業(yè)設(shè)備的狀態(tài)

2.4在現(xiàn)代測控系統(tǒng)中，總線技術(shù)是一個非常重要的部分，總線技術(shù)的應(yīng)用使得測控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)得到了很大程度上的簡化，系統(tǒng)的維護(hù)更加方便，故障率明顯降低，兼容性更強(qiáng)，系統(tǒng)的成本更低?，F(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(jī)操作控制，計算機(jī)的參與，使得測控系統(tǒng)的測控范圍明顯擴(kuò)大。②USB總線在低速設(shè)備上應(yīng)用廣泛，因為其成本低、速度快、靈活性高、使用便捷、易于擴(kuò)展。③LXI總線能夠同時為多個單位合作研究開發(fā)生產(chǎn)的項目和異地的研發(fā)機(jī)構(gòu)提供支持，這種優(yōu)點為其提供了巨大的競爭力。④總線體系結(jié)構(gòu)在自動化系統(tǒng)和設(shè)備中也漸漸推廣，為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和自動化相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供了契機(jī)。⑤IEEE總線能夠適應(yīng)多種總線速度、能夠進(jìn)行同時或異地或者精準(zhǔn)傳輸、能夠自動檢測處理錯誤等優(yōu)點，是外部硬盤、視頻音頻設(shè)備、和其他高速外設(shè)的第一選擇接口。

3現(xiàn)代測控技術(shù)的前景展望

不斷進(jìn)步的科學(xué)技術(shù)在現(xiàn)代測控技術(shù)中得到了更加充分的應(yīng)用，現(xiàn)代測控技術(shù)的開放化標(biāo)準(zhǔn)化具有更強(qiáng)的市場適應(yīng)性，迎合了人們的需求，這也減少了新技術(shù)的重新開發(fā)，資源共享后使得成本大大降低。我國正出去產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時刻，測控技術(shù)的開放化和標(biāo)準(zhǔn)化為國內(nèi)的測控行業(yè)提供了一個非常好的契機(jī)，把握好這個機(jī)會，測控技術(shù)將迎來創(chuàng)新與發(fā)展的春天。

計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融入到現(xiàn)代測控技術(shù)中，其網(wǎng)絡(luò)化程度不斷提高現(xiàn)場總線的迅猛發(fā)展與Jini軟件技術(shù)的問世，現(xiàn)代測控系統(tǒng)還可以通過網(wǎng)絡(luò)將各種儀表及控制開關(guān)連接成一個智能化系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)的各個設(shè)備的使用將會充分使用，資源共享，信息共享，測控系統(tǒng)的整合功能能夠?qū)崿F(xiàn)1+1大于2的效果。

4結(jié)語

現(xiàn)代測控技術(shù)的開放化標(biāo)準(zhǔn)化深深影響著工農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，推動著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。現(xiàn)代測控技術(shù)是新世紀(jì)重點發(fā)展的技術(shù)之一，現(xiàn)代測控技術(shù)與現(xiàn)代科技相輔相成，現(xiàn)代測控技術(shù)的整合能力綜合性能夠提高測控效率節(jié)約成本，在可預(yù)見的未來，現(xiàn)代測控技術(shù)對工農(nóng)業(yè)國防事業(yè)等領(lǐng)域的影響深淵持久。

[1]郭敘蕊 測控技術(shù)與儀器在實踐中的應(yīng)用電子測試 2016.12

[2]牛群峰王威吳才章 虛擬儀器在測控技術(shù)與一起專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用探討 中國電力教育 2010

[3]賈坤 測控技術(shù)與儀器的智能化技術(shù)應(yīng)用研究 山東工業(yè)技術(shù) 2016（15）

[4]衛(wèi)金夢汪森 對現(xiàn)代測控技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展的思考速度旬刊 2016（7）

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1007-6344（2017）03-0343-01

李明辛 性別：男 民族:漢族 出生年月：1998年5月22日 籍貫：遼寧省葫蘆島市 學(xué)歷：沈陽理工大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院學(xué)校本科在讀 畢業(yè)院校：沈陽理工大學(xué) 研究方向：測控技術(shù)與儀器

劉冬 性別：男 民族:漢族 出生年月：1997年6月22日 籍貫:遼寧省錦州市凌海市 學(xué)歷：沈陽理工大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院學(xué)校本科在讀 畢業(yè)院校：沈陽理工大學(xué) 研究方向：測控技術(shù)與儀器

宋海航 性別：男 民族：漢族 出生年月：1998年5月21日 籍貫：遼寧省朝陽市 學(xué)歷：沈陽理工大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院學(xué)校本科在讀 畢業(yè)院校：沈陽理工大學(xué) 研究方向：測控技術(shù)與儀器