電子檢測技術(shù)及其發(fā)展論文
摘要：隨著(zhù)電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的高速發(fā)展，對電子檢測儀器在速度上、精度上、功能上提出了更高要求。本文介紹了現代電子檢測儀器的發(fā)展及其主要技術(shù)。
論文關(guān)鍵詞：檢測儀器,智能,模塊,網(wǎng)絡(luò )
一、前言
近年來(lái)，電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的高速發(fā)展，對檢測儀器檢測速度、準確度以及檢測功能等整個(gè)性能方面提出了更高要求。而這些技術(shù)的發(fā)展也推動(dòng)了電子測量技術(shù)的快速發(fā)展。同時(shí)也給測量?jì)x器提供了巨大的市場(chǎng)，大量的新型產(chǎn)品都需要通過(guò)儀器的測量才能投放市場(chǎng)，所以這就對儀器的功能及測量能力有一個(gè)新的要求，以幫助工程技術(shù)人員在生產(chǎn)中適應眾多的工業(yè)標準和有效的處理各種問(wèn)題。除以上技術(shù)外，現代監測和傳感技術(shù)，顯示技術(shù)、數字信號處理技術(shù)和系統理論研究，也為檢測過(guò)程的數字化、智能化創(chuàng )造了條件�？傮w來(lái)看，檢測儀器的發(fā)展到目前已經(jīng)經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一代是模擬儀器；第二代是數字式儀器，它是以數字電路進(jìn)行信息的數字化處理，然后數字顯示，這種儀器比模擬儀器的測量精度要高，響應速度快；第三代儀器是智能化儀器，它內部含有單片機，無(wú)論數字采集和處理都是由單片機控制。
二、智能儀器
在智能儀器中，它們結構與計算所相同而能完成儀器的有關(guān)功能，是因為智能儀器中利用單片機的算術(shù)邏輯處理能力和以軟件取代過(guò)去的電子線(xiàn)路和硬件功能，軟件的靈活性使得智能儀器可以用各種軟件和處理方法進(jìn)行信息的采集、處理和存儲，而無(wú)需專(zhuān)用的電子線(xiàn)路，從而大大簡(jiǎn)化了智能儀器的控制結構。對于智能儀器而言，其硬件是數據采集技術(shù)及輸入輸出技術(shù)，包括單片機、接口和輸入輸出設備；而軟件實(shí)現數據處理包括采樣、濾波、處理，把輸入信息進(jìn)行加工后產(chǎn)生所需的輸出信號送到輸出電路去顯示或傳送。
為了提高儀器的精確度，在智能儀器中有的還設置了自動(dòng)校正、自選量程等功能。例如青島艾諾智能儀器有限公司生產(chǎn)的9601型耐電壓測試儀的輸出電壓，就采用分段軟件補償，消除變壓器、電感等器件的不一致性帶來(lái)的細小偏差，使0~5KV全量程電壓相對誤差精度保持在3%以?xún)�。部分儀器為了擴展自身功能，在智能儀器中設置了多種物理測量功能，如：量制變換功能、間接結果計算功能、自動(dòng)控制功能、打印功能、停電保存功能、自診斷和自測試等一些傳統儀器無(wú)法實(shí)現的功能，所以智能儀器不再是一種功能單一的儀器，而是一臺多功能儀器。
智能儀器和傳統儀器無(wú)論在結構上或技術(shù)上都有很大區別，現代化的絕大多數測量?jì)x器都基于微處理器化的智能式設計原理，所以智能儀器具有以下特點(diǎn)：
1、檢測與操作的自動(dòng)化
2、信息傳輸與交換
3、小型化和多功能化
4、提高了檢測結果的可靠性
5、縮短了儀器的設計和研制周期
三、檢測儀器的模塊化
在測試系統中除了至今仍廣泛采用GPIB系統外，近年來(lái)出現VXI總線(xiàn)及檢測系統，它是以計算機為中心，配接一些功能模塊而構成的模塊化測試系統。VXI系統具有使用靈敏方便、開(kāi)放性強、標準化程度高、擴展性好、數據傳輸速度快、體積小、模塊重復使用等優(yōu)點(diǎn)，便于充分發(fā)揮計算機能力。同時(shí)VXI總線(xiàn)系統結構還允許不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的`各種儀器、接口插板或計算所以模塊共存于同一VXI總線(xiàn)主機箱中，所以VXI總線(xiàn)系統具有非常好的開(kāi)放性和靈活性。
另外，還由于模塊化測試系統具有通用的硬件平臺，如果配以不同的測試模塊，就可以將不同的測試功能有效地組合在一起，縮短了系統的組建時(shí)間。模塊化測試系統還有利于測試系統本身的擴展，如果需要，就可以方便地加入一個(gè)測試模塊或更換一個(gè)測試模塊，而不用重新購買(mǎi)一個(gè)完全新的系統，具有極強的靈活性。
四、檢測儀器的網(wǎng)絡(luò )化
現代的信息工業(yè)是以測量為主的信息采集，以通信為主的信息傳輸和以計算機技術(shù)為主的信息分析處理為其主要的基本環(huán)節。測量與通信及計算機技術(shù)的結合，形成了相互配合，共同提高的態(tài)勢。就測量和儀器而言，雖然微處理器的應用已改變了它們的面貌，但傳統測量至今大多仍使用孤立或局部控制的儀器或測試系統，來(lái)取得單一的測試數據。面三種技術(shù)的結合，能使測量成為信息采集、傳輸和處理閉合環(huán)路中不可分割的組成部分。隨著(zhù)計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、現代通信技術(shù)、數據庫技術(shù)的高速發(fā)展，測試系統與計算機網(wǎng)和通信網(wǎng)的結合正在為一種趨勢。
另外，在現代化工業(yè)生產(chǎn)中為了保證產(chǎn)品的100%合格率，就必須在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)時(shí)跟蹤每一個(gè)環(huán)節，并及時(shí)反饋測試信息，崗位操作人員根據所獲得的信息資料隨時(shí)進(jìn)行處理，可以說(shuō)由單件儀器向網(wǎng)絡(luò )測試系統的轉變是一種必然的發(fā)展趨勢。
五、虛擬儀器
隨著(zhù)現代計算機技術(shù)的高速發(fā)展，計算機硬件價(jià)格的不斷下降，通用硬件平臺和虛擬儀器也正在成為一種新的趨勢，通用硬件平臺主要包括用于數據采集、信號分析處理和信號輸出顯示等帶有共性的硬件，例如微型計算機、A/D和D/A變換器、顯示器等，有了這些通用硬件平臺，根據不同儀器的具體技術(shù)要求，開(kāi)發(fā)出相應的軟件，就可以產(chǎn)生不同的測試功能的輸出多種測試信號。虛擬儀器充分利用了微型計算機強大的軟硬件技術(shù)，可以設計出風(fēng)格不同的人機操作界面，并且易于隨著(zhù)計算機軟、硬件的升級而升級。虛擬儀器允許用戶(hù)在通用硬件平臺上根據自己的需要構造儀器，充分發(fā)揮計算機或數字信號處理器的作用，對儀器功能進(jìn)行變換組合，因而比實(shí)物儀器更具有靈活性。
在當今科技的高速發(fā)展中，測量技術(shù)和實(shí)驗手段的現代化已成為科技現代化的重要條件和標志。隨著(zhù)計算機技術(shù)與智能傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，檢測儀器也將朝著(zhù)“更快、更寬、更深”方向發(fā)展。
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