對(duì)測(cè)控技術(shù)與儀器的智能化技術(shù)應(yīng)用研究

陳國(guó)清 任福兵 曾現(xiàn)永 王靜

摘 要：科學(xué)技術(shù)帶動(dòng)智能化飛速前進(jìn)，同時(shí)也在生活中引發(fā)了很多的變革。測(cè)控技術(shù)將會(huì)向著更加智能化和系統(tǒng)化的方向發(fā)展，在技術(shù)上不斷地創(chuàng)新，以適應(yīng)不斷變化發(fā)展的時(shí)代要求。隨著智能化技術(shù)在測(cè)控領(lǐng)域研究中的運(yùn)用，測(cè)控技術(shù)與儀器將會(huì)取得新的突破。本文探討了測(cè)控技術(shù)與儀器的智能化技術(shù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：測(cè)控技術(shù)與儀器 ；智能化技術(shù)

一、引言

在信息技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，作為數(shù)據(jù)測(cè)量、系統(tǒng)控制以及進(jìn)度控制的測(cè)控儀器，它在采集和控制信息數(shù)據(jù)時(shí)都發(fā)揮了非常重要的作用，且業(yè)內(nèi)人士也越來(lái)越關(guān)注這方面技術(shù)的發(fā)展。在測(cè)控領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用了智能化技術(shù)后，在某種程度上促進(jìn)了測(cè)控技術(shù)與測(cè)控儀器的發(fā)展。不僅明顯減輕了測(cè)控人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；同時(shí)大大提高了測(cè)控儀器控制環(huán)節(jié)的工作效率，大幅降低了測(cè)控儀器的投資成本。在智能化技術(shù)的幫助下，測(cè)控技術(shù)與儀器將會(huì)邁入一個(gè)新的發(fā)展階段。

二、測(cè)控技術(shù)的發(fā)展及其工程應(yīng)用

測(cè)控技術(shù)，即測(cè)試與控制，是一門新型的技術(shù)科學(xué)，也是一門邊緣科學(xué)。早在一千多年以前，我國(guó)就先后發(fā)明了銅壺滴漏計(jì)時(shí)器、指南針以及天文儀器等多種自動(dòng)測(cè)控裝置，這些發(fā)明促進(jìn)了當(dāng)時(shí)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

二次大戰(zhàn)期間，由于建造飛機(jī)自動(dòng)駕駛儀、雷達(dá)跟蹤系統(tǒng)、火炮瞄準(zhǔn)系統(tǒng)等軍事裝備的需要，推動(dòng)了控制理論的飛躍發(fā)展。二次世界大戰(zhàn)后，控制理論擴(kuò)展到民用，在化工、煉油、冶金等工業(yè)部門得到了進(jìn)一步的應(yīng)用，控制理論也日漸成熟。20世紀(jì)50年代末和60年代，控制工程又出現(xiàn)了一個(gè)迅猛發(fā)展時(shí)期，這時(shí)由于導(dǎo)彈制導(dǎo)、數(shù)控技術(shù)、空間技術(shù)發(fā)展需要和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟，控制理論發(fā)展到了一個(gè)新的階段，產(chǎn)生了現(xiàn)代控制理論。

測(cè)試技術(shù)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)的一部分，主要研究各種物理量的測(cè)量原理和測(cè)量信號(hào)分析處理方法。測(cè)試技術(shù)是進(jìn)行各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究和生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)測(cè)量必不可少的手段，起著人的感官的作用。一般說(shuō)來(lái)，測(cè)試系統(tǒng)由傳感器、中間變換裝置和顯示記錄裝置三部分組成。傳感器將被測(cè)物理量（如噪聲，溫度）檢出并轉(zhuǎn)換為電量，中間變換裝置對(duì)接收到的電信號(hào)用硬件電路進(jìn)行分析處理或經(jīng)A/D變換后用軟件進(jìn)行信號(hào)分析，顯示記錄裝置則測(cè)量結(jié)果顯示出來(lái)，提供給觀察者或其它傳感器的發(fā)展。

傳感器技術(shù)是在20世紀(jì)的中期才剛剛問(wèn)世的。在那時(shí)，與計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字控制技術(shù)相比，傳感技術(shù)的發(fā)展都落后于它們，不少先進(jìn)的成果仍停留在實(shí)驗(yàn)研究階段，并沒(méi)有投入到實(shí)際生產(chǎn)與廣泛應(yīng)用中，轉(zhuǎn)化率比較低。

三、智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

隨著人類進(jìn)入計(jì)算機(jī)時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)與儀器的測(cè)量與控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)測(cè)量自動(dòng)化、測(cè)量與控制智能化，使儀器的發(fā)展進(jìn)入了測(cè)控結(jié)合的智能化階段?？梢哉f(shuō)，測(cè)控技術(shù)儀器及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門，是科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。智能化技術(shù)應(yīng)用到電子工程中，可以有效的對(duì)電子工程進(jìn)行優(yōu)化，推動(dòng)電子工程的發(fā)展和完善。其中：（1）智能化技術(shù)優(yōu)化電子工程，使得電子工程設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單便捷，智能化的操作相似，可以使得的電子工程的自動(dòng)化控制水平得到提升，控制模型數(shù)據(jù)的變化形式，規(guī)避各類的控制問(wèn)題。（2）提升電子工程的運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行效率，發(fā)揮其功能性，使其生產(chǎn)效率可以得到進(jìn)一步提升，科學(xué)的智能化技術(shù)的運(yùn)用，使得控制部分的控制質(zhì)量和控制效率提升，降低安全隱患，提高效率。（3）簡(jiǎn)單的人機(jī)交互形式，可以使得的電子工程的操作更加簡(jiǎn)單直接，相關(guān)技術(shù)人員通過(guò)培訓(xùn)工作后，可以進(jìn)行電子工程的相關(guān)操作的，有效的提高的數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用質(zhì)量。（4）發(fā)揮控制系統(tǒng)的功能性，通過(guò)智能化技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的具體狀況的進(jìn)行分析，并可以實(shí)現(xiàn)自主的邏輯判斷，有效的提高控制質(zhì)量。

四、智能化技術(shù)在測(cè)控領(lǐng)域的應(yīng)用

新一代測(cè)控儀器在保證其高可靠性、高效率、高精度以及多維化、多樣化的前提下，更著重于智能化的應(yīng)用。在信息拾取與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、信息測(cè)量、判斷和處理及系統(tǒng)控制方面大量采用微處理器和微計(jì)算機(jī)，實(shí)時(shí)顯示與控制系統(tǒng)向三維形象化方向發(fā)展，技術(shù)操作向自動(dòng)化方向發(fā)展，并且具有人工智能，從學(xué)習(xí)機(jī)進(jìn)一步向人工智能機(jī)發(fā)展是測(cè)控領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1、計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)。當(dāng)今社會(huì)，隨著信息化與網(wǎng)絡(luò)化的普及與發(fā)展，計(jì)算機(jī)已成了測(cè)控系統(tǒng)的中堅(jiān)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)越來(lái)越成為測(cè)控技術(shù)滿足實(shí)際需求的關(guān)鍵支撐。計(jì)算機(jī)作為處理信息智能工具，具有以下優(yōu)越功能：儲(chǔ)存盒管理數(shù)據(jù)信息的功能；高效的圖像顯示和繪圖功能；快速的數(shù)值計(jì)算能力；邏輯判斷和推理功能。采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能有機(jī)地將計(jì)算機(jī)的各種功能和設(shè)計(jì)者的判斷力、創(chuàng)造力相結(jié)合，從而加速了設(shè)計(jì)進(jìn)程并提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2、智能化下的虛擬技術(shù)

虛擬環(huán)境技術(shù)是測(cè)控系統(tǒng)中仿真技術(shù)智能化的發(fā)展新高度，是對(duì)智能化技術(shù)的延伸，采用人機(jī)交互技術(shù)有效地模擬人在自然環(huán)境中的視、聽和動(dòng)作，使操作者有身臨其境的感受。在軟件開發(fā)方面，NI公司的Labview和LabWindows/CVI功能強(qiáng)大，不僅使虛擬儀器的開發(fā)變得簡(jiǎn)單方便，而且為虛擬儀器做到時(shí)網(wǎng)絡(luò)上提供了可靠的技術(shù)支持。智能化虛擬儀器使軟件更加靈活高效，提供全方位的系統(tǒng)集成模塊化硬件、標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件平臺(tái)，帶動(dòng)了測(cè)控系統(tǒng)的升級(jí)和革新。

五、結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)中的重要支柱，現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的迅猛發(fā)展可以為整個(gè)社會(huì)技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的升級(jí)起到改造和推動(dòng)提升的巨大作用，越來(lái)越多的創(chuàng)新、高科技測(cè)控自動(dòng)化的成果得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的未來(lái)發(fā)展將朝著標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、系統(tǒng)化及系統(tǒng)功能的綜合性等趨勢(shì)發(fā)展，并更加標(biāo)準(zhǔn)化、開放化、全球化，推動(dòng)技術(shù)水平的提高。

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