文/荊莉，河南職方土地規(guī)劃設計有限責任公司

測試技術(shù)現(xiàn)狀以及電子測量技術(shù)的發(fā)展方向研究

文/荊莉，河南職方土地規(guī)劃設計有限責任公司

1 前言

中國電子測量技術(shù)經(jīng)過40多年的發(fā)展,為我國國民經(jīng)濟、科學教育、特別是國防軍事的發(fā)展做出了巨大貢獻。隨著世界高科技發(fā)展的潮流,中國電子測量儀器也步入了高科技發(fā)展的道路,特別是經(jīng)過“九五”期間的發(fā)展,我國電子測量技術(shù)在若干重大科技領(lǐng)域取得了突破性進展,為我國電子測量儀器走向世界水平奠定了良好的基礎。進入21世紀以來,科學技術(shù)的發(fā)展已難以用日新月異來描述。新工藝、新材料、新的制造技術(shù)催生了新的一代電子元器件,同時也促使電子測量技術(shù)和電子測量儀器產(chǎn)生了新概念和新發(fā)展趨勢。本文擬從現(xiàn)代電子測量技術(shù)發(fā)展的三個明顯特點入手,進而介紹下一代自動測試系統(tǒng)的概念和基本技術(shù),引入合成儀器的概念,面向21世紀的我國電子測量技術(shù)的發(fā)展趨勢和方向是：測量數(shù)據(jù)采集和處理的自動化、實時化、數(shù)字化;測量數(shù)據(jù)管理的科學化、標準化、規(guī)格化;測量數(shù)據(jù)傳播與應用的網(wǎng)絡化、多樣化、社會化。GPS技術(shù)、RS技術(shù)、GIS技術(shù)、數(shù)字化測繪技術(shù)以及先進地面測量儀器等將廣泛應用于工程測量中,并發(fā)揮其主導作用。

2 測試技術(shù)現(xiàn)狀及其存在的問題

現(xiàn)在人們通過實踐已越來越認識到測試技術(shù)的重要性,國內(nèi)測試技術(shù)也已有了很大的發(fā)展,現(xiàn)在已基本上采用了標準化、模塊化設計體制。已從CAMAC、PC總線、STD總線向VXI、PXI總線發(fā)展,從堆疊式測試系統(tǒng)向標準化、模塊化測試系統(tǒng)發(fā)展,并先后研制出國產(chǎn)化VXI模件、VXI測試系統(tǒng)及PXI系統(tǒng),使我國測試系統(tǒng)技術(shù)水平逐步進入國際先進行列。在航天器、武器系統(tǒng)的單元系統(tǒng)中也設計了自檢測功能,但在實用的自動測試系統(tǒng)中,尤其在武器系統(tǒng)的測試中,缺少實用的人工智能測試技術(shù),故障診斷水平低、實用性差、網(wǎng)絡化水平低。從測試體制的變革方面,國內(nèi)尚沒有邊緣掃描技術(shù)和完善的智能內(nèi)裝測試系統(tǒng)。因此,與國外存在比較大的差距,國外20世紀八十年代末,九十年代初即提出了內(nèi)裝測試系統(tǒng)和可測試性概念,隨后研制出了設備,并制訂出了相應標準。近年來中國測量技術(shù)的可靠性和穩(wěn)定性問題得到了很多方面的重視,狀況有了很大改觀。測試技術(shù)行業(yè)目前已經(jīng)越過低谷階段,重新回到了快速發(fā)展的軌道,尤其最近幾年,中國本土測量技術(shù)取得了長足的進步,特別是通用電子測量設備和汽車電子設備的研發(fā)方面,與國外先進產(chǎn)品的差距正在快速縮小,對國外電子儀器巨頭的壟斷造成了一定的沖擊。隨著模塊化和虛擬技術(shù)的發(fā)展,為中國的測試測量儀器行業(yè)帶來了新的契機,加上各級政府日益重視,以及中國自主應用標準研究的快速進展,都在為該產(chǎn)業(yè)提供前所未有的動力和機遇。從中國電子信息產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計年鑒中可以看出,中國的測試測量儀器每年都以超過30%以上的速度在快速增長。在此快速增長的過程中,無疑催生出了許多測試行業(yè)新創(chuàng)企業(yè),也催生出了一批批可靠性和穩(wěn)定性較高的產(chǎn)品。擁有中國該領(lǐng)域唯一重點實驗室的中國電子集團公司第41研究所,憑借著本土測試領(lǐng)域的龍頭地位,通過屬下的青島興儀電子設備有限責任公司,成功地實現(xiàn)了由技術(shù)到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化,開發(fā)出了多款具有很高技術(shù)水平的產(chǎn)品。該所研制出的高純微波合成信號發(fā)生器、微波噪聲系數(shù)分析儀、便攜式射頻頻譜分析儀、2.5Gb/sSDH/PDH數(shù)字傳輸分析儀、高性能的光通訊設備,包括光譜分析儀和高性能微型光時域反射計,還有高速數(shù)字示波器等,目前都已經(jīng)形成比較完整的產(chǎn)品系列。其中AV1489型高純微波合成信號發(fā)生器采用全正向設計方法,突破了高純度微波頻率合成等多項關(guān)鍵技術(shù);AV3984型微波噪聲分析儀突破了智能微波噪聲源等多項關(guān)鍵技術(shù);AV4022型便捷式射頻頻譜分析儀突破了小型化設計與制造等關(guān)鍵技術(shù),還有高性能的AV3600系列的寬帶矢量網(wǎng)絡分析儀,DT系列數(shù)字電視碼流實時檢測儀等。另外,該所還與海信集團一道,研制出了數(shù)字電視全部四個層次上的測試儀器。無疑這對中國的數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將起到很大的推動作用。這些儀器除了能解決所有通用協(xié)議分析外以及物理層的各種指標的測試外,還有一個很重要的特點,就是結(jié)合中國數(shù)字電視標準和特點,保留了很好的可升級性。

3 電子測量技術(shù)的發(fā)展方向

我國測試技術(shù)已經(jīng)進入標準化設計階段,而且已采用了工業(yè)界先進的計算機I/O總線標準和數(shù)字化總線、儀器總線相結(jié)合的標準,逐步接近國際先進水平。但如何進一步發(fā)展,發(fā)展的主要內(nèi)容是什么,這是擺在從事測試技術(shù)的每個工程人員需要認真思索的問題。任何技術(shù)的發(fā)展均取決于社會發(fā)展的需求。根據(jù)安捷倫公司在1996年對檢測成本統(tǒng)計：硬件成本6%,檢測開發(fā)24%,檢測操作57%,維護成本占13%。除了硬件成本外,其它三項基本是軟件開發(fā)、維護、操作成本。因此,對TPS的開發(fā)、移植、維護、重用,應是測試系統(tǒng)的重要研究內(nèi)容。

4 展望未來

綜上所述,21 世紀的電子測量儀器隨著芯片技術(shù)和DSP技術(shù)的發(fā)展將達到前所未有的高性能,隨著計算機技術(shù)與儀器的進一步融合,儀器的易操作性,易升級性,測量能力,數(shù)據(jù)處理和分析能力,都得到了大幅度提高。與此同時,軟件無線電正越來越多地被應用到各個領(lǐng)域,仿真技術(shù)將為用戶的設計和驗證提供了更加強大和方便的工具。自動測試系統(tǒng)經(jīng)歷了從GPIB系統(tǒng)到VXI系統(tǒng),從VXI系統(tǒng)到VXI與GPIB 混合系統(tǒng)的發(fā)展歷程,越來越多的軍工用戶希望擁有一種長壽命且高性能的系統(tǒng)標準體系來承擔日益復雜的測試壓力和維護成本的壓力 ,面對未來的挑戰(zhàn) ,LXI 儀器將在繼承現(xiàn)有測試技術(shù)的基礎之上,為下一代測試技術(shù)和測試儀器,特別是ATS測試系統(tǒng)的革新帶來新的希望。

[1]李保安,李行善的[基于組件的自動測量系統(tǒng)(ATS)軟件體系結(jié)構(gòu)],電子測量與儀器學報,2002年04期

[2]何玲松,張蓉,【基于Web的網(wǎng)絡化虛擬儀器技術(shù)及應用】,中國機械工程,2002年09期