電子技術(shù)中測控技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用

逯君怡

（北京師范大學(xué)，北京 100091）

人類生活水平與社會(huì)發(fā)展層次的不斷提升，科技水平的進(jìn)步也隨之而來，這也是社會(huì)進(jìn)步的重要標(biāo)志點(diǎn)?？萍紕?chuàng)新是社會(huì)進(jìn)步的推動(dòng)者，也是第一生產(chǎn)力，只有科技進(jìn)行創(chuàng)新，國家發(fā)展才可以有足夠的后備力量以及技術(shù)支持，社會(huì)才可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)步與發(fā)展。電子測控技術(shù)是科技創(chuàng)新的產(chǎn)物，融入了更多的高新技術(shù)，取得了較為良好的效果，其發(fā)展與創(chuàng)新促進(jìn)了整個(gè)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程。針對現(xiàn)有的測控技術(shù)實(shí)行更加科學(xué)化的應(yīng)用，可以從根本上保證測控精確度，確保社會(huì)的發(fā)展安定。

1 測量與設(shè)備控制

測量是針對某種事物，基于其本身具有的某種規(guī)律，通過對這種規(guī)律的資料以及數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并得出結(jié)果的過程。測量可以較為簡單的探究出事物的發(fā)展規(guī)律，同時(shí)需要根據(jù)測量過程中數(shù)據(jù)分析結(jié)果，挑選最適合的測量儀器設(shè)備進(jìn)行更準(zhǔn)確的測量。設(shè)備控制是對生產(chǎn)現(xiàn)場中所使用的各種設(shè)備進(jìn)行控制，從而使設(shè)備按照規(guī)定的加工與制造工藝要求完成相應(yīng)工作。它包括機(jī)械傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)和電氣傳動(dòng)及其控制等方面。

測量工作的進(jìn)行，主要依靠操作人員對儀器設(shè)備以及操作環(huán)境的控制，并結(jié)合測量得出的數(shù)據(jù)對有關(guān)的各種情況進(jìn)行監(jiān)視，以保證整體工作進(jìn)程的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性，保證操作過程的合理合規(guī)性，保證機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程的流暢性。測量過程中控制技術(shù)的集成使用，可以極大提高設(shè)備的制造能力、技術(shù)水平和自動(dòng)化程度，有效地保證工作質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益。

測量控制技術(shù)主要由以下5個(gè)部分構(gòu)成：①控制器?？刂破魇菧y控技術(shù)的核心組成部分，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。②測控應(yīng)用軟件。測控應(yīng)用軟件是由能夠被執(zhí)行的測控應(yīng)用程序、功能接口應(yīng)用程序以及儀器驅(qū)動(dòng)器三個(gè)子部分共同構(gòu)成。③程控設(shè)備。程控設(shè)備主要負(fù)責(zé)信息的存儲(chǔ)和顯示，負(fù)責(zé)將測量到的有用信息傳至控制器進(jìn)行后續(xù)操作和結(jié)果分析。④總線與接口?？偩€與接口負(fù)責(zé)將各種電子器件以及電子處理器進(jìn)行相互連接，使測量控制系統(tǒng)形成一個(gè)簡化的整體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)信息傳遞。⑤被測對象。被測對象主要通過相關(guān)的硬件接口與連線實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的接入[1]。

測量控制技術(shù)具有很多特點(diǎn)，其中互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用化是利用無線網(wǎng)絡(luò)連接通信工程技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)、計(jì)算測控技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。在發(fā)展過程中，測量控制技術(shù)的應(yīng)用得到大范圍拓展，使得測控技術(shù)更加靈活與高效，更適應(yīng)當(dāng)代測控技術(shù)要求與市場要求，使其較之過去發(fā)揮更好的效果。智能化是融合人工智能與微電子技術(shù)以達(dá)到智能控制的效果，對被測數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控管理與控制，并且通過人工智能技術(shù)提升設(shè)備測量控制過程中的計(jì)算速度與精度，提升工作效率和工作質(zhì)量。普及化是用網(wǎng)絡(luò)與微型尖端設(shè)備進(jìn)行配合以實(shí)現(xiàn)測控技術(shù)應(yīng)用普及化，不斷擴(kuò)充測量控制技術(shù)的適用范圍，推進(jìn)檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢。在具體應(yīng)用時(shí)，操作人員可以根據(jù)自身以及規(guī)定需求對測量控制設(shè)備進(jìn)行操作，提升效果，控制成本，提升經(jīng)濟(jì)效益?？傮w線路連接是在進(jìn)行線路連接以及設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)用測量控制技術(shù)中的總體線路技術(shù)將各種電子器件以及電子處理器進(jìn)行相互連接，使測量控制系統(tǒng)形成一個(gè)簡化的整體結(jié)構(gòu)[2]，讓系統(tǒng)的后期維護(hù)與修理更加簡便，電子設(shè)備運(yùn)行速度更快。日常生活中總體線路連接技術(shù)的應(yīng)用主要是計(jì)算機(jī)接口以及端口，這些接口和USB 連接線可以實(shí)現(xiàn)多設(shè)備連接，對于測量控制技術(shù)的普及與發(fā)展具有更為實(shí)際的推動(dòng)作用，應(yīng)用總體線路連接技術(shù)可以讓測量控制技術(shù)不再受制于線路控制，進(jìn)而讓其使用效果與運(yùn)用程度更加便捷快速。

電子技術(shù)中的測量控制技術(shù)優(yōu)點(diǎn)主要有智能控制力強(qiáng)、分布廣泛、數(shù)字傳輸速度快等。針對測量控制技術(shù)的應(yīng)用與研究，未來的發(fā)展前景很大，它也將伴隨著人工智能等新型技術(shù)在推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展上起到優(yōu)化作用[3]。

2 電子技術(shù)發(fā)展過程中的測控技術(shù)

在現(xiàn)代社會(huì)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)、漁業(yè)、工程技術(shù)行業(yè)、管理行業(yè)、軍事等領(lǐng)域的實(shí)際生產(chǎn)中，網(wǎng)絡(luò)信息傳感技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛。網(wǎng)絡(luò)信息傳感技術(shù)是如今較為常見的一種測量控制技術(shù)，當(dāng)這種控制技術(shù)應(yīng)用在有關(guān)領(lǐng)域時(shí)，可以對現(xiàn)有資源進(jìn)行合理的管理調(diào)配，對管理調(diào)配效率具有一定的提升效果，能有效降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)部分管理領(lǐng)域的快速發(fā)展。在電子信息控制技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展進(jìn)程中，傳感器的發(fā)明使用是一個(gè)標(biāo)志性的節(jié)點(diǎn)，數(shù)字化傳感器技術(shù)更是其中使用最廣泛的手段之一。傳感器是測量控制系統(tǒng)中的信息收集器，主要應(yīng)用于醫(yī)療、環(huán)境管控、銀行處理等部門，伴隨整體測量控制技術(shù)的提升，傳感器的功能性以及多樣性也在不斷發(fā)展，給出的技術(shù)支持也越來越多[4]，這些技術(shù)支持最大程度地保證了解決已發(fā)生的問題，探究未發(fā)生的問題，探索未知領(lǐng)域的過程，截至目前很多部門已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對于信息處理的聯(lián)網(wǎng)管理控制以及更趨完善的電子信息管理制度。除此之外，應(yīng)用于醫(yī)療層面的心跳、血壓等智能監(jiān)控的傳感器，還可以進(jìn)一步發(fā)展以實(shí)現(xiàn)醫(yī)療環(huán)境的監(jiān)控，最大程度保障人民生命健康。

近幾年的技術(shù)發(fā)展過程更加著重于電子技術(shù)與測量控制技術(shù)的相互融合，衍生出了無線遠(yuǎn)程測量控制技術(shù)、虛擬測控技術(shù)等。在無線遠(yuǎn)程測量控制技術(shù)中，需要基于遠(yuǎn)程通信技術(shù)、無線電信息傳播技術(shù)、測量控制技術(shù)等多方面以實(shí)現(xiàn)對于電表的遠(yuǎn)程觀測，對電子設(shè)備的遠(yuǎn)程遙控供斷電。無線遠(yuǎn)程測控技術(shù)主要應(yīng)用于許多危險(xiǎn)領(lǐng)域，如煤礦勘探以及核電站火力發(fā)電等不利于人工實(shí)操完成的控制過程中，使社會(huì)生產(chǎn)生活趨于智能化發(fā)展方向，最終實(shí)現(xiàn)無人操作，為建成未來現(xiàn)代化社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[5]。

虛擬儀器屬于電氣設(shè)備之一，虛擬測控技術(shù)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)與測量控制技術(shù)相結(jié)合的一種新型控制技術(shù)，具有靈活性和交互性相結(jié)合的特點(diǎn)，系統(tǒng)整體交互性提升的同時(shí)，在保證系統(tǒng)性能達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上滿足所需靈活性的要求。將虛擬測量控制技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中時(shí)，完備的測量工作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)功能技術(shù)建設(shè)，能夠?yàn)椴僮魅藛T提供更加直觀的測量控制結(jié)果[6]，便于后續(xù)對結(jié)果進(jìn)行分析，省時(shí)省力。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，可以利用虛擬測量控制技術(shù)中的視覺傳遞技術(shù)，對整體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行模擬仿真，以更科學(xué)、更直觀的方式對農(nóng)業(yè)產(chǎn)量等問題進(jìn)行分析。比如，對種子發(fā)育情況進(jìn)行智能測量控制，根據(jù)種子的正常生長周期判斷種子的發(fā)芽率等，并且通過虛擬測量控制技術(shù)將參數(shù)變化進(jìn)行圖表繪制，為之后的研究過程提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，最終方便操作人員對已知問題進(jìn)行處理，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

測量控制技術(shù)的發(fā)展往往是伴隨著其他傳統(tǒng)技術(shù)的革新進(jìn)行的，不斷發(fā)展的電子技術(shù)也擴(kuò)大了測控技術(shù)的應(yīng)用范圍，進(jìn)一步提升了社會(huì)生產(chǎn)水平。

3 電子技術(shù)中測控技術(shù)的應(yīng)用

測量控制一直是人類生產(chǎn)生活過程中的重要組成成分，自古以來測量控制技術(shù)便存在。例如，古時(shí)候人們利用太陽的陰影狀態(tài)發(fā)明了日晷，對時(shí)間進(jìn)行了測量，利用日晷將時(shí)間結(jié)果表達(dá)出來。后來人們對于空間進(jìn)行測量控制，由點(diǎn)到線，由線到面，層出不窮。在科技飛速發(fā)展的今天，測量控制技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入新的發(fā)展階段，測量控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，結(jié)合了更多其他電子技術(shù)。在傳統(tǒng)電力電子設(shè)備構(gòu)建成的系統(tǒng)中，由于設(shè)備本身先進(jìn)性不足，局限性較大，發(fā)展水平較低，很多電力電子儀器設(shè)備系統(tǒng)的體積過大，造成一定程度的空間浪費(fèi)，并且這種傳統(tǒng)構(gòu)成的電子儀器系統(tǒng)的集成程度與智能化程度不高，總體設(shè)備連接占用過多空間，同時(shí)在進(jìn)行排線連接過程中，線束無法集成，沒有設(shè)置成功的數(shù)據(jù)總線，線路連接中的軟開關(guān)過多等還導(dǎo)致線路過于復(fù)雜。這些不足使得傳統(tǒng)電力電子設(shè)備構(gòu)建成的系統(tǒng)在實(shí)際使用過程中容易出現(xiàn)問題。將各類型的國內(nèi)外電氣設(shè)備對比分析可以發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)測控技術(shù)相對于國外來講，發(fā)展時(shí)間較短[7]，在設(shè)備設(shè)計(jì)以及邏輯設(shè)計(jì)等方面仍有不小差距，所以在電氣設(shè)備中應(yīng)用測控技術(shù)時(shí)，可以進(jìn)一步提升設(shè)備的智能化程度以及精簡化程度，較高程度地提升整體設(shè)備的集成化，減少設(shè)備的復(fù)雜度，有利于在應(yīng)用微電子技術(shù)時(shí)充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢，使相關(guān)設(shè)備更為精簡與靈敏，節(jié)約能源消耗的同時(shí)提升工作效率。除此之外，較多測控技術(shù)的應(yīng)用，有利于降低與排除設(shè)備使用過程中的干擾問題，將系統(tǒng)的干擾量降低到標(biāo)準(zhǔn)值以下，最大程度確保系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性與流暢性[8]。

在電路實(shí)際連接和實(shí)際使用過程中，電路保護(hù)裝置一直是其不可或缺的一部分，它對于電路以及人身安全的保護(hù)作用是其他設(shè)備不可替代的。在電路的實(shí)際使用過程中，熔斷器以及熱繼電器等電路保護(hù)裝置根據(jù)其自身原理特點(diǎn)發(fā)揮不同作用，一旦電路發(fā)生故障，及時(shí)進(jìn)行電流切斷來保護(hù)電路。這種傳統(tǒng)的電路保護(hù)裝置主要通過機(jī)械功能控制電路通斷，然而這種機(jī)械功能容易出現(xiàn)故障，且對于一些響應(yīng)不及時(shí)的電氣故障，容易對電氣原件造成損傷，在電路運(yùn)行過程中無法實(shí)現(xiàn)有效控制和及時(shí)處理[9]。隨著電氣電子技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多能耗更低、功能性更強(qiáng)的新型電氣原件被發(fā)明創(chuàng)造，這些新型元件利用電子信號(hào)電路控制替代傳統(tǒng)機(jī)械控制，能夠?qū)﹄娐穼?shí)施更為有效的保護(hù)作用，對整體電路工作過程進(jìn)行穩(wěn)定監(jiān)控，使得電路整體響應(yīng)過程更加靈敏，對部分電路故障產(chǎn)生的影響實(shí)現(xiàn)及時(shí)有效地控制，減少設(shè)備故障發(fā)生概率，降低生產(chǎn)成本。

遠(yuǎn)程控制技術(shù)是當(dāng)代測量控制技術(shù)中一個(gè)更為重要的組成部分，在實(shí)際生產(chǎn)過程中也起到了重要作用。隨著人工智能等新型技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)展，遠(yuǎn)程測量控制技術(shù)逐漸走進(jìn)人們的主視野。在進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，很多時(shí)候由于工作環(huán)境等因素的限制，工作人員無法進(jìn)入工作現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)操，這時(shí)遠(yuǎn)程技術(shù)的應(yīng)用就顯得十分重要。通過遠(yuǎn)程測量控制技術(shù)對生產(chǎn)的工作狀態(tài)進(jìn)行控制，尤其是一些高溫、高壓、高危險(xiǎn)度的工作，例如：核電站管控、石油運(yùn)輸?shù)鹊墓ぷ?。利用遠(yuǎn)程技術(shù)可以節(jié)約人力參與程度，保證技術(shù)人員生命安全的同時(shí)對于生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)際的全面監(jiān)控，進(jìn)一步推動(dòng)遠(yuǎn)程控制測量技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)下疫情特殊時(shí)期，推廣運(yùn)用遠(yuǎn)程控制技術(shù)既能做好疫情防控，又能維持實(shí)際生產(chǎn)的進(jìn)行。較高水平電子技術(shù)下的遠(yuǎn)程控制設(shè)備具有更靈敏的反應(yīng)速度，能很大程度減少電磁的干擾問題，保證整個(gè)系統(tǒng)更有效、更穩(wěn)定的工作。

4 結(jié)束語

在目前科技高速發(fā)展的時(shí)代背景下，各種電子技術(shù)的應(yīng)用頻率不斷增多，大家較之過去更加依賴科技進(jìn)步所帶來的便利，同時(shí)對于科技的功能性要求也更加嚴(yán)格。實(shí)現(xiàn)測控技術(shù)和電子技術(shù)的優(yōu)化配置，結(jié)合行業(yè)發(fā)展要求而構(gòu)成的電子測量控制技術(shù)可以促進(jìn)各行各業(yè)的發(fā)展，其技術(shù)優(yōu)勢對為行業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持、推廣應(yīng)用測量控制技術(shù)和分析測量結(jié)果具有極為重要的意義。同時(shí)可以將其與其他相關(guān)技術(shù)進(jìn)行融合，趨向于更加智能化的方向，以促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步與發(fā)展。在今天這樣的大數(shù)據(jù)時(shí)代，電子技術(shù)中的測控技術(shù)作為一種新型技術(shù)，它的應(yīng)用效果更優(yōu)越，并且對社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程有絕對的促進(jìn)效果，因此對電子測控技術(shù)的研究分析具有重要意義。隨著研究的不斷深入，其應(yīng)用范圍也會(huì)不斷延伸，最后實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的智能化管理，提高生產(chǎn)水平。