




測(cè)量控制與儀器儀表的國際發(fā)展趨勢(shì)
編輯:2022-05-25 16:31:54
數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)把模擬儀器儀表的測(cè)量控制精度、靈敏度、速度及可靠性提高了幾個(gè)量級(jí),為實(shí)現(xiàn)測(cè)量控制自動(dòng)化打下了良好的基礎(chǔ)。
具體來說測(cè)量控制與儀器儀表的國際發(fā)展趨勢(shì),可以總結(jié)為以下主要特點(diǎn):
技術(shù)指標(biāo)不斷提高就如奧林匹克運(yùn)動(dòng)的口號(hào)是更高、更快、更強(qiáng)一樣,測(cè)量控制與儀器儀表在提高測(cè)量控制的技術(shù)指標(biāo)和功能上是永遠(yuǎn)的追求,測(cè)量控制與儀器儀表的技術(shù)指標(biāo)水平是一個(gè)測(cè)量控制與儀器儀表水平的量化標(biāo)志。
以擴(kuò)大檢測(cè)范圍指標(biāo)來說,如電壓從納伏~100萬伏;電阻從超導(dǎo)至1014Ω。以提高測(cè)量精度指標(biāo)來說,工業(yè)參數(shù)測(cè)量提高至0.02%以上,航空航天參數(shù)測(cè)量達(dá)到0.05%以上,計(jì)量精度和科學(xué)儀器達(dá)到的精度更是與時(shí)俱進(jìn)。以提高測(cè)量的靈敏度來說更是向單個(gè)粒子、分子、原子級(jí)發(fā)展。提高測(cè)量速度(響應(yīng)速度),靜態(tài)0.1~0.02ms,動(dòng)態(tài)為1us。提高可靠性,一般要求為2~5萬小時(shí),高可靠要求25萬小時(shí)。穩(wěn)定性(年變化)<±0.05%(高精度儀器)或<±0.1%(一般儀器)。提高產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性,根據(jù)不同用戶的要求,有高溫、高濕、高塵、腐蝕、振動(dòng)、沖擊、電磁場(chǎng)、輻射、深水、雨淋、高電壓、低氣壓等條件下的適應(yīng)性。
測(cè)量單元微小型化、智能化測(cè)量控制與儀器儀表大量采用新的傳感器、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路、計(jì)算機(jī)及專家系統(tǒng)等信息技術(shù)產(chǎn)品,不斷向微小型化、智能化發(fā)展,從目前出現(xiàn)的“芯片式儀器儀表”,“芯片實(shí)驗(yàn)室”、“芯片系統(tǒng)”等看,測(cè)量單元的微小型化和智能化將是長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)。從應(yīng)用技術(shù)看,微小型化和智能化測(cè)量單元的嵌入式連接和聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)得到重視。
測(cè)控范圍向立體化、全球化擴(kuò)展,測(cè)量控制向系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展隨著儀器儀表所測(cè)控的既定區(qū)域不斷向立體化、全球化甚至星球化發(fā)展,儀器儀表和測(cè)控裝置已不再呈單個(gè)裝置形式,它必然向測(cè)控裝置系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。例如一個(gè)大型水電站的測(cè)控系統(tǒng),僅檢測(cè)大壩的傳感器就達(dá)數(shù)千個(gè),此外各個(gè)發(fā)電機(jī)組狀態(tài)及水位情況的檢測(cè)控制點(diǎn)(I/O測(cè)控點(diǎn))將超過萬點(diǎn),要達(dá)到大型水電站的正常發(fā)電和送電,必須將各個(gè)測(cè)控點(diǎn)的測(cè)控裝置形成一個(gè)有機(jī)的測(cè)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。又例如衛(wèi)星測(cè)控系統(tǒng),運(yùn)載火箭上配置的各種傳感器就達(dá)到數(shù)千,而衛(wèi)星上各種測(cè)控裝置構(gòu)成一個(gè)完整的自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng),然后和多個(gè)地面站的測(cè)控系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)廣域測(cè)控系統(tǒng)。
便攜式、手持式以至個(gè)性化儀器儀表大量發(fā)展隨著生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高,人們對(duì)自己的生活質(zhì)量和健康水平日益關(guān)注,檢測(cè)與人們生活密切相關(guān)的各類商品、食品質(zhì)量的儀器儀表,預(yù)防疾病的各種醫(yī)療儀器是今后發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)??茖W(xué)儀器的現(xiàn)場(chǎng)化、實(shí)時(shí)在線化,特別是家庭和個(gè)人使用的健康狀況和疾病警示儀器儀表將有較大發(fā)展。
國內(nèi)儀器儀表技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及新發(fā)展速度相對(duì)較慢。目前,我國儀器儀表行業(yè)現(xiàn)狀門類齊全,有一定行業(yè)基礎(chǔ),在發(fā)展中******,屬“上游”,但與發(fā)達(dá)******差距明顯。受體制、機(jī)制、經(jīng)濟(jì)及科技綜合水平、管理、人才等條件的制約,企業(yè)“多、散、弱”,科技開發(fā)能力不強(qiáng),產(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性有差距,市場(chǎng)出現(xiàn)高中檔產(chǎn)品以三資和進(jìn)口為主,中低檔產(chǎn)品以中資企業(yè)為主的局面,而且由于市場(chǎng)規(guī)模、人力成本、行業(yè)基礎(chǔ)等比較優(yōu)勢(shì),一些量大、面廣的產(chǎn)品將成為生產(chǎn)和出口的主力。
計(jì)算機(jī)的引入,使儀器的功能發(fā)生了質(zhì)的變化,從個(gè)別參量的測(cè)量轉(zhuǎn)變成測(cè)量整個(gè)系統(tǒng)的特征參數(shù),從單純的接收、顯示轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂?、分析、處理、?jì)算與顯示輸出,從用單個(gè)儀器進(jìn)行測(cè)量轉(zhuǎn)變成用測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量。
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