分析國內(nèi)測控技術(shù)與儀器發(fā)展現(xiàn)狀以及趨勢

王豪

摘 要：隨著我國“工業(yè)4.0”及“中國制造2025”戰(zhàn)略思想的提出，實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化、智能化已然成為我國新的發(fā)展方向。測控技術(shù)作為自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)力量，其在我國未來工業(yè)發(fā)展中將發(fā)揮巨大作用。鑒于此，本文即主要分析了國內(nèi)測控技術(shù)與儀器發(fā)展之現(xiàn)狀，進(jìn)而淺論其發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：測控技術(shù)；測控儀器；現(xiàn)狀；趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.156

0 引言

隨著大眾物質(zhì)需求及消費(fèi)水平的全面提升，工業(yè)制造迎來了新的發(fā)展契機(jī)與挑戰(zhàn)?，F(xiàn)代工業(yè)需要進(jìn)一步解放生產(chǎn)力并切實(shí)提升生產(chǎn)效率才能契合時(shí)代發(fā)展新要求，才能全面提升產(chǎn)業(yè)效益。自動(dòng)化及智能化技術(shù)的深入應(yīng)用，已然成為全球工業(yè)發(fā)展的重要趨勢。在工業(yè)自動(dòng)化及智能化建設(shè)過程中，有效運(yùn)用測控技術(shù)與測控儀器則至關(guān)重要。測控儀器在自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)中的地位，就好比人的眼睛一般，優(yōu)質(zhì)的測控儀器能夠準(zhǔn)確鎖定的測控目標(biāo)并及時(shí)反饋測控信息。而測控技術(shù)則又是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化控制的驅(qū)動(dòng)力量?？傃灾?，切實(shí)發(fā)展測控技術(shù)并提升測控儀器的精密性，無疑是現(xiàn)代工業(yè)的重要課題。

1 測控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

自古以來，測控技術(shù)都在人類生活生產(chǎn)中發(fā)揮出了重大的作用。在古代生產(chǎn)活動(dòng)，測控技術(shù)的應(yīng)用主要由人工實(shí)施，譬如在古代航海中人們使用羅盤測控航行方向，在日常生活中運(yùn)用日晷測控時(shí)間等測控技術(shù)的應(yīng)用中人工則占據(jù)主要地位。然而隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，測控進(jìn)入也隨之進(jìn)入全面的發(fā)展階段，尤其在信息技術(shù)廣泛運(yùn)用以來，測控技術(shù)更是日新月異，據(jù)實(shí)際而言，現(xiàn)代測控技術(shù)已然成為融合了電子、光學(xué)、信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等多元化科技為一體的綜合型技術(shù)，其在社會(huì)生產(chǎn)及人們?nèi)粘Ｉ钪卸嫉玫搅藦V泛的運(yùn)用，小到熱水器對水溫的測控，大到衛(wèi)星火箭發(fā)射的測控，都有著現(xiàn)代測控技術(shù)的縮影。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長，我國工業(yè)生產(chǎn)實(shí)力也得到了顯著的提升，現(xiàn)目前我國在測控技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展上取得了突破性進(jìn)展，譬如納米搠源技術(shù)的應(yīng)用極大的提升了測控精度，三維精密跟蹤測角系統(tǒng)建立極大的提升了測控的廣度，而半導(dǎo)體激光測量技術(shù)的應(yīng)用又有效增強(qiáng)了測控效率，熱變形仿真、力變仿真等技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展又為我國工業(yè)生產(chǎn)拓寬了道路。此外計(jì)算機(jī)輔助測量理論技術(shù)的發(fā)展，幫助我們建構(gòu)起了標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、兼容和集成的測控技術(shù)體系。但據(jù)實(shí)際而言，我國測控技術(shù)的發(fā)展也存在一定的不足，譬如現(xiàn)目前，我國計(jì)算機(jī)輔助測控技術(shù)的應(yīng)用主要的采用ISA總線、IEEE488數(shù)據(jù)交換接口，這與國外采用的USB、IEEE1394和VXI數(shù)據(jù)交換接口的整體性能存在一定的差距。此外，我國高精尖測控技術(shù)的推廣還稍顯不足，目前很多先進(jìn)的測控技術(shù)僅在航天航空等產(chǎn)業(yè)中得到了應(yīng)用，在一般化的工業(yè)生產(chǎn)中還能夠得到推廣，這對于我國工業(yè)發(fā)展無疑是需要突破的瓶頸。

2 國內(nèi)測控儀器的發(fā)展現(xiàn)狀

測控儀器是測控技術(shù)發(fā)揮效用的基本工具，也是推動(dòng)我國自動(dòng)化、智能化工業(yè)建設(shè)的推動(dòng)力量。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國測控儀器通過引進(jìn)和自主研究生產(chǎn)等方式，獲得了巨大的發(fā)展。現(xiàn)目前，我國測控儀器已經(jīng)不再是簡單的機(jī)械設(shè)備或電子設(shè)備，而是融合了光學(xué)、材料化學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)等學(xué)科的先進(jìn)測控儀器。在信息化、集成化的虛擬測控儀器的基礎(chǔ)上，我國在智能化測控儀器的研究與應(yīng)用上得到了一定的發(fā)展?，F(xiàn)目前，我國使用的智能化測控儀器主要由計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的綜合型測控儀器，其主要包括了硬件和軟件兩個(gè)重要的部分。其硬件部分主要包括通信接口電路、主機(jī)電路、人機(jī)接口電路、模擬量輸入通道、模擬量輸出通道等元器件；而軟件部分則主要有接口管理程序及監(jiān)控程序兩個(gè)部分組成。帶有微型處理器的智能化測控儀器不僅極大的增強(qiáng)了測控管理，同時(shí)也是測控工作變得更加的方便快捷，因此智能化測控儀器包含了自動(dòng)校準(zhǔn)、自動(dòng)轉(zhuǎn)換、自動(dòng)觸零等功能，其有力的改善了儀器的自動(dòng)化測量水平。據(jù)應(yīng)用情況來看，我國智能化測量控制儀表的發(fā)展尤為迅速，國內(nèi)市場上應(yīng)經(jīng)出現(xiàn)了多種多樣的測控儀表，譬如能夠進(jìn)行程序控溫的智能化多段溫度控制儀，能夠?qū)ψV圖進(jìn)行分析和數(shù)據(jù)處理的智能色譜儀以及能夠自動(dòng)進(jìn)行差壓補(bǔ)償?shù)闹悄芄?jié)流式計(jì)量計(jì)等儀器。一言以蔽之，我國測控儀器的應(yīng)用及發(fā)展?fàn)顩r相對樂觀，并具有很強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3 測控技術(shù)與儀器的發(fā)展趨勢

3.1 簡潔化的發(fā)展趨勢

正如上文所言，測控技術(shù)及儀器的主要功能是推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化發(fā)展。在實(shí)際應(yīng)用過程中，測控技術(shù)與儀器的簡潔化，能夠降低操作難度，并提升其實(shí)際效率。由此可見，測控技術(shù)與儀器的簡潔化無疑是其重要的發(fā)展趨勢之一。

3.2 虛擬化的發(fā)展

測控技術(shù)與儀器的虛擬化應(yīng)用，已經(jīng)得到了廣泛的推廣，并取得了良好的效果，譬如在鐵路交通設(shè)備測控與管理、航空航天測控中都得到了有效的運(yùn)用。在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的道路上，虛擬化測控技術(shù)還需進(jìn)一步發(fā)展，尤其是需要逐步運(yùn)用到中低端的工業(yè)生產(chǎn)之中。

3.3 配合工業(yè)現(xiàn)代需要發(fā)展

現(xiàn)目前，我國市場經(jīng)濟(jì)正處于轉(zhuǎn)型升級的重要階段。切實(shí)做好供給側(cè)改革是我們主要的發(fā)展任務(wù)。誠然，在測控技術(shù)與儀器的發(fā)展進(jìn)程中，我們也應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)代工業(yè)的實(shí)際需求，從而進(jìn)行配套研究，并為其提供有用的測控技術(shù)與儀器。因此我國測控技術(shù)與儀器的發(fā)展必將以市場為基礎(chǔ)，切實(shí)保障市場需求，以全面推動(dòng)我國現(xiàn)代化建設(shè)，并為我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供動(dòng)力。

3.4 半導(dǎo)體激光測量技術(shù)與儀器的發(fā)展

現(xiàn)目前，我國半導(dǎo)體測量技術(shù)與儀器得到了一定的運(yùn)用。但據(jù)應(yīng)用情況來看，還存在諸多未解決的問題，譬如半導(dǎo)體運(yùn)用物理層面的問題還有待解決，其最為關(guān)鍵的問題在于如何解決半導(dǎo)體形成雙頻后無導(dǎo)軌現(xiàn)象。如果解決上述問題，那么半導(dǎo)體激光測量技術(shù)與儀器必將得到更加廣闊的發(fā)展空間。

4 結(jié)束語

綜上所述，測控技術(shù)和儀器是我國現(xiàn)代建設(shè)的重要基礎(chǔ)。現(xiàn)目前，我國測控技術(shù)及儀器的應(yīng)用與研究取得了長足發(fā)展，但較之國際先進(jìn)水平也存在一定的差距。正因如此，我國測控技術(shù)與儀器的發(fā)展還有十分漫長的道路。據(jù)實(shí)際而言，我國測控技術(shù)與儀器的發(fā)展趨勢主要有簡潔化、虛擬化、市場化等方面。

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