國外儀器儀表發展特點和發展總趨勢
http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 18:16:35 來源:現代實驗室裝備網
編者語:綜(zong)觀(guan)科(ke)學(xue)上(shang)的(de)重(zhong)大(da)發(fa)現(xian),往(wang)往(wang)是(shi)由(you)於(yu)新(xin)的(de)觀(guan)測(ce)手(shou)段(duan)的(de)發(fa)明(ming)而(er)開(kai)展(zhan)起(qi)來(lai)的(de)。以(yi)物(wu)理(li)學(xue)諾(nuo)貝(bei)爾(er)獎(jiang)金(jin)獲(huo)得(de)者(zhe)為(wei)例(li),百(bai)分(fen)之(zhi)五(wu)十(shi)的(de)工(gong)作(zuo)是(shi)得(de)益(yi)於(yu)新(xin)的(de)儀(yi)器(qi)或(huo)測(ce)試(shi)手(shou)段(duan)的(de)發(fa)明(ming)創(chuang)造(zao)。儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)也(ye)是(shi)實(shi)現(xian)信(xin)息(xi)的(de)獲(huo)取(qu)、轉換、存貯、處理和揭示物質運動的必備工具,儀器儀表裝備水平在很大程度上反映出一個國家的生產力發展和現代化水平。
一、儀器儀表發展概況
50年代初期,儀器儀表取得了重大突破,數字技術的出現使各種數字儀器得以問世,把模擬儀器的精度、分辨力與測量速度提高了幾個量級,為實現測試自動化打下了良好的基礎。
60年nian代dai中zhong期qi,測ce量liang技ji術shu又you一yi次ci取qu得de了le進jin展zhan,計ji算suan機ji的de引yin入ru,使shi儀yi器qi的de功gong能neng發fa生sheng了le質zhi的de變bian化hua,從cong個ge別bie電dian量liang的de測ce量liang轉zhuan變bian成cheng測ce量liang整zheng個ge係xi統tong的de特te征zheng參can數shu,從cong單dan純chun的de接jie收shou、顯示轉變為控製、分析、處理、計算與顯示輸出,從用單個儀器進行測量轉變成用測量係統進行測量。
70年代,計算機技術在儀器儀表中的進一步滲透,使電子儀器在傳統的時域與頻域之外,又出現了數據域(Datadomain)測試。
80niandai,youyuweichuliqibeiyongdaoyiqizhong,yiqiqianmianbankaishichaojianpanhuafangxiangfazhan,guoquzhiguandeyongyutiaojieshijihuofududexuanzhuandupan,xuanzedianyadianliudengliangchenghuogongnengdehuadongkaiguan,tong、斷開關鍵已經消失。測量係統的主要模式,是采用機櫃形式,全部通過IEEE-488總線送到一個控製器上。測試時,可用豐富的BASIC語言程序來高速測試。不同於傳統獨立儀器模式的個人儀器(Personalinstrument)已經得到了發展。
90年(nian)代(dai),儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)與(yu)測(ce)量(liang)科(ke)學(xue)進(jin)一(yi)步(bu)取(qu)得(de)重(zhong)大(da)的(de)突(tu)破(po)性(xing)進(jin)展(zhan)。這(zhe)個(ge)進(jin)展(zhan)的(de)主(zhu)要(yao)標(biao)誌(zhi)是(shi)儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)智(zhi)能(neng)化(hua)程(cheng)度(du)的(de)提(ti)高(gao)。突(tu)出(chu)表(biao)現(xian)在(zai)以(yi)下(xia)幾(ji)個(ge)方(fang)麵(mian)。
1.微電子技術的進步將更深刻地影響儀器儀表的設計;
2.DSP芯片的大量問世,使儀器儀表數字信號處理功能大大加強;
3.微型機的發展,使儀器儀表具有更強的數據處理能力;
4.圖像處理功能的增加十分普遍;
5.VXI總線得到廣泛的應用。
二、國外儀器儀表發展特點
1.新技術的應用
目前普遍采用EDA(電子設計自動化)、CAM(計算機輔助製造)、CAT(計算機輔助測試)、DSP(數字信號處理)、ASIC(專用集成電路)及SMT(表麵貼裝技術)等。
2.產品結構變化
注重性能價格比。在重視高檔儀器開發的同時,注重高新技術和量大麵廣產品的開發與生產。
注重係統集成,不僅著眼於單機,更注重係統、產品軟化,隨著各類儀器裝上了CPU,實現了數字化後,軟件上投入了巨大的人力、財力。今後的儀器歸納成一個簡單的公式:儀器=AD/DA+CPU+軟件,AD芯片將模擬信號變成數字信號,再經過軟件處理變換後用DA輸出。
3.產品開發準則發生了變化
從技術驅動轉為市場驅動,從一味追求高精尖轉為"恰到好處"。開發一項成功產品的準則是,用戶有明確的需求;能用最短的開發時間投放市場;功能與性能要恰到好處;產品開發準則的另一變化是收縮方向,集中優勢。
4.生產技術注重專業生產,不搞大而全
生產過程采用自動測試係統。目前多以GP-IB儀器組建自動測試係統。生產線上盡是一個個大的測試櫃,快速地進行自動測試、統計、分析、打印出結果。
三、國外儀器儀表發展趨勢
1.自動化儀表的發展趨勢
工業自動化控製儀表主要包括變送器、調節器、調節閥等設備,,控製儀表從基地式調節器(變送、指示、調節一體化的儀表)開始,經曆了氣動、電動單元組合儀表到計算機控製係統(DDC),直至今日的分散控製係統DCS。DCS已經走過了20多年的裏程,DCS以其高度的可靠性、強大而易於擴充的功能、漂亮的圖形界麵、方便的組態軟件、豐富的控製算法、開放的聯網能力等優點,得到迅速的發展,成為計算機工業控製係統的主流。PLC以其結構緊湊、功能簡單、速度快、可靠性高、價格低等優點,迅速獲得廣泛應用,已成為與DCS並駕齊驅的另一種主流工業控製係統。目前以PLC為基礎的DCS發展很快,PLC與DCS相互滲透、相互融合、相互競爭,已成為當前工業控製係統的發展趨勢。