測控技術(shù)與儀器在實踐中的應(yīng)用

（西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院，陜西西安市，710300） 韓 璐 任 富

隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，世界各國對先進技術(shù)的研發(fā)和開展也都在持續(xù)的發(fā)展。同樣我國國內(nèi)高科技也應(yīng)用到人民生活的每一個角落。想要在未來的發(fā)展過程中，享受到更多科學(xué)技術(shù)帶來的便利，測控技術(shù)與儀器專業(yè)變得不可或缺。相關(guān)技術(shù)研發(fā)人員應(yīng)當(dāng)增強研究力度，以推動技術(shù)和儀器的應(yīng)用滿足未來發(fā)展的需要。因此，我國應(yīng)當(dāng)大力培養(yǎng)相關(guān)測控技術(shù)與儀器方面的人才培養(yǎng)，讓該專業(yè)得到更好的發(fā)展。

1 測控技術(shù)的相關(guān)概述分析

1.1 測控技術(shù)的內(nèi)涵

所謂測控技術(shù)，實際上就是測量和控制技術(shù)，早些時候測控技術(shù)與儀器學(xué)科被稱作測控儀器儀表。其主要用于控制現(xiàn)場的儀表，隨著時代的發(fā)展和變遷，測控技術(shù)已經(jīng)不止是控制儀表儀器，更多的還會控制傳感器、精密儀器、電子系統(tǒng)等等。所以該學(xué)科后來便更名為測控技術(shù)與儀器，以這樣的方式拓寬專業(yè)知識內(nèi)容。測控技術(shù)的基礎(chǔ)是計算機科學(xué)技術(shù)，核心是自動化控制技術(shù)手段。通過對需要控制的設(shè)備進行觀測和監(jiān)理控制系統(tǒng)，能夠使得控制對象進行檢測和控制[1]。

1.2 測控技術(shù)的特點

測控技術(shù)自身是一個有較強綜合性質(zhì)的學(xué)科，其包含傳感器、控制器、執(zhí)行器、計算機技術(shù)等等，兼?zhèn)渲悄芑?、自動化、網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)勢，監(jiān)理測控系統(tǒng)，通過傳感器可以識別出檢測對象的數(shù)據(jù)信息，最終將信息傳送到控制中心，再通過御用控制法計算，向執(zhí)行器發(fā)送控制命令，后實現(xiàn)目標(biāo)。為了能夠更好的實現(xiàn)目標(biāo)，通常需要在控制過程中加入反饋等控制手段來節(jié)約成本，提高對控制對象的控制效率[2]。

2 測控技術(shù)與儀器的應(yīng)用

2.1 硬件設(shè)計

硬件是測控系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，硬件設(shè)計是否能夠合理、科學(xué)，會對測控技術(shù)以及后期儀器的使用造成極大的影響。所以，為了能夠保障設(shè)計的質(zhì)量，在設(shè)計過程中相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)注意以下幾點：①清晰設(shè)計的限制條件。對硬件的形狀、大小、作用、用途做好對應(yīng)的研究分析，在設(shè)計過程中要將其反應(yīng)靈敏度、工作穩(wěn)定性、測控精度等考慮在內(nèi)，以保障產(chǎn)品最終的花銷在可控的范圍內(nèi)。②設(shè)計系統(tǒng)電路時可以選擇使用DSP、FPGA、CPLD等集成性較高的技術(shù)。最終利用通用的軟件包和可視化開發(fā)工具進行開發(fā)。

2.2 軟件設(shè)計

測控系統(tǒng)會應(yīng)用到的軟件有：控制程序、數(shù)據(jù)處理程序、檢測程序、數(shù)據(jù)管理程序等，在進行軟件設(shè)計的過程中要嚴(yán)格的分析程序的運行效率和硬件性能。并且還需要做好對數(shù)據(jù)處理的各個功能設(shè)計，其中包含誤差分析、量程轉(zhuǎn)換、差值、數(shù)據(jù)融合等等。除此之外，設(shè)計過程中還可以做人機交互的設(shè)計，使得其整體更為人性化和便利[4]。

2.3 抗干擾設(shè)計

測控系統(tǒng)中各個組成部分相對復(fù)雜并且精密度較高，導(dǎo)致測控系統(tǒng)容易受到電磁的干擾。因此，在實際運用過程中，測控系統(tǒng)要做好充分的抗電磁干擾處理。一方面，需要對數(shù)據(jù)進行抗干擾處理?？梢岳眯〔ㄗ儞Q、圖像處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，對數(shù)據(jù)進行訂正和補償，保障測控數(shù)據(jù)能夠更加準(zhǔn)確。另一方面，還需要進行電路抗干擾預(yù)防。想要更好的規(guī)避來自電路的干擾，應(yīng)當(dāng)將需要進行抗電路干擾的設(shè)備和一起放置在一些低電阻材料以及有磁性的屏蔽物內(nèi)部。還可以采用脈沖變壓器隔離、光電隔離等手段，將干擾因素與測控系統(tǒng)保持隔離，保障系統(tǒng)的正常運行。

3 測控技術(shù)與儀器應(yīng)用的策略

現(xiàn)階段的測控技術(shù)與儀器由于結(jié)合了眾多優(yōu)點，因此能夠具備較高的可靠性和工作效率、智能化的特征。

3.1 航天領(lǐng)域的應(yīng)用

由于航空領(lǐng)域自身的特殊性，使得該領(lǐng)域?qū)τ跍y控技術(shù)和數(shù)據(jù)都有著較為嚴(yán)格的要求。利用傳統(tǒng)的人工對該領(lǐng)域需要測量的區(qū)域進行測量會耗費大量的人力、物力和財力，還會損失掉較多不必要的時間。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使用傳統(tǒng)手工測量出的數(shù)據(jù)早已不能滿足推動航空航天發(fā)展時所要求的精確度。而運用測控技術(shù)與儀器就能夠?qū)娇疹I(lǐng)域的工作發(fā)展做出準(zhǔn)確的追蹤測量，對于相關(guān)數(shù)據(jù)的測量精確度也更高。

3.2 農(nóng)產(chǎn)品種植澆灌方面的應(yīng)用

傳統(tǒng)意義下的農(nóng)產(chǎn)品，整個過程絕大部分都是以人工進行勞作的，這樣一來農(nóng)民在農(nóng)產(chǎn)品種植階段需要耗費大量的人力和時間。但由于技術(shù)的更新?lián)Q代，現(xiàn)階段農(nóng)產(chǎn)品的種植和灌溉都可以借助先進的技術(shù)進行勞作。運用測控技術(shù)和設(shè)備，農(nóng)民可以在農(nóng)產(chǎn)品的后期養(yǎng)護階段得到解放，整個過程中不需要再依靠前者的經(jīng)驗進行耕種。不僅如此，測控技術(shù)還能給予人們在收割完糧食后提供更多的糧食儲存方式。

3.3 新型傳感器技術(shù)的應(yīng)用

傳感器上的測控技術(shù)應(yīng)用對數(shù)字化應(yīng)用和集成化應(yīng)用的傳感器。集成化應(yīng)用的傳感器一般指的是測控技術(shù)在其壓力和電力測量上的應(yīng)用。而數(shù)字化應(yīng)用則是傳感器對銀行等企業(yè)進行監(jiān)控，還能夠?qū)囟冗M行測量。

3.4 遠(yuǎn)程測控技術(shù)

目前來看，我國在經(jīng)濟發(fā)展過程中已經(jīng)越來越離不開測控技術(shù)和儀器，遠(yuǎn)程的測控技術(shù)已經(jīng)成為我國工業(yè)發(fā)展的強大推動力。遠(yuǎn)程測控技術(shù)通常情況下會有專門線路的遠(yuǎn)程測控技術(shù)還有網(wǎng)絡(luò)連接的遠(yuǎn)程測控技術(shù)、無線測控技術(shù)等。遠(yuǎn)程測控技術(shù)通常在城市電力系統(tǒng)方面使用較多，用來對電力網(wǎng)絡(luò)實施檢測。

3.5 控制應(yīng)用過程

想要使得測控系統(tǒng)能夠正常運行，其生產(chǎn)、管理目標(biāo)能夠圓滿完成，相關(guān)技術(shù)使用單位要積極做好對測控系統(tǒng)的應(yīng)用和管理。首先，其內(nèi)部自身要制定完善的應(yīng)用制度和規(guī)定。以此來約束一些存在不良行為的技術(shù)人員，避免技術(shù)人員的違規(guī)操作造成對測控工作的影響。其次，應(yīng)用相關(guān)技術(shù)后要進行全面的總結(jié)。召開測控系統(tǒng)應(yīng)用的總結(jié)會議，聽取技術(shù)人員的匯報意見，及時了解測控技術(shù)在運用中存在的問題，并制定對應(yīng)的處理方案。

4 結(jié)束語

在測控技術(shù)和儀器的使用率越來越高的同時，需要相關(guān)技術(shù)人員的大力開發(fā)。只有技術(shù)人員更好的開發(fā)，結(jié)合技術(shù)的正確利用和規(guī)范操作，才能使得測控技術(shù)和儀器給社會帶來更大的推動力。