劉宇菊 楚雪晴 王銘祚

摘 要：測量和控制總線測控系統(tǒng)的重要組成部分。隨著計算機技術的發(fā)展，制定和頒布各種總線標準。現代測控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是標準總線的計算機平臺，強大的軟件和總線技術應用的結合。這將極大地提高自動化測試設備的功能和性能。在現代測控系統(tǒng)中，測控總線技術越來越受到人們的關注。本文主要分析了測控技術與儀器的研究現狀與前景。

關鍵詞：測控技術;儀器研究;發(fā)展現狀;前景分析

一、測控技術與儀器的研究作用

“測量”和“控制”是人類認識世界和改造世界的兩項基本任務和途徑，而測控技術或系統(tǒng)則是人類實現這兩項任務的工具和手段。實際上，測控技術與儀器專業(yè)主要由精密機械、電子學、工程光學、傳感器技術、計算機技術和控制技術的有關知識構成專業(yè)基礎，以光、機、電、計算機一體化為特色。隨著科學技術的飛速發(fā)展，光機電一體化系統(tǒng)的開發(fā)研制與應用越來越受到重視。

測控技術在當今社會發(fā)展中起著不可或缺的關鍵作用?？茖W的發(fā)展、突破往往是以檢測儀器和技術方法上的突破為先導的，在諾貝爾物理和化學獎中大約有1/4是屬于測試方法和儀器創(chuàng)新。測控技術在工作生產中起著把關者和指導者的作用，廣泛應用于化工、冶金、電力、電子、輕工、紡織等行業(yè)。當今信息化時代，儀器的作用主要是通過測量獲取信息，是智能行動的依據。作為一種信息的工具，儀器起著不可或缺的信息源的作用。中國的兩彈一星之父錢學森院士說：“新技術革命的關鍵技術是信息技術。信息技術由測控技術、計算機技術、通訊技術三部分組成。測控技術則是關鍵和基礎?！庇纱?，測控技術的地位可見一斑。

二、測控技術與儀器的研究現狀

隨著科學技術的發(fā)展，儀器儀表從只能進行簡單的測量、觀察開始，已成為測量、控制和實現自動化必不可少的技術工具。21世紀以來，一大批當代最新的技術成果，如納米級的精密機械研究成果、分子層次的現代化學研究成果、基因層次的生物學研究成果，以及高精密超性能特張功能材料研究成果和全球網絡技術推廣應用成果等相繼問世，是儀器儀表領域發(fā)生了根本性的變革，促進了高科技化、智能化的新型儀器儀表時代的來臨。

當今世界已進入信息時代，測控技術、計算機技術和通信技術并稱信息科學技術的三大支柱，而測控技術是信息技術的源頭，是信息流中的重要一環(huán)，為信息技術的發(fā)展發(fā)揮著不可替代的作用。儀器儀表是多學科交叉的綜合性、邊緣性學科，以信息的獲取為主要任務，并綜合有信息的傳輸、處理和控制等基礎知識及應用，“儀器是信息產業(yè)的重要組成部分，是信息工業(yè)的源頭?？茖W技術發(fā)展史實人類認識自然、改造自然的歷史、也是人類文明史的重要組成部分?？茖W技術的發(fā)展首先取決于測量技術的發(fā)展。近代自然科學是從真正意義上的測量開始的。許多杰出的科學家夢都是科學儀器的發(fā)明家和測量方法的創(chuàng)立者。測量技術的進步直接帶動著科學技術的進步。

三、測控技術與儀器的應用分析

測控技術與儀器是指對信息進行采集、測量、存儲、傳輸、處理和控制的手段與設備，包含測量技術、控制技術和實現這些技術的儀器儀表及系統(tǒng)。測控技術與儀器專業(yè)涉及儀器學、電子學、光學、精密機械、計算機、信息與控制技術等多項技術，這些技術涉及多個學科領域。

測控技術是一門應用性技術，廣泛用于工業(yè)、農業(yè)、交通、航海、航空、軍事、電力和民用生活各個領域。隨著生產技術的發(fā)展需要，測控技術從最初的控制單個及其、設備，到控制整個過程，乃至系統(tǒng)，特別是在當今現代科技領域的尖端技術中，測控技術起著至關重要的作用。測控技術與儀器專業(yè)屬于工程技術專業(yè)，是建立在精密機械、電子技術、光學、自動控制和計算機技術的基礎上，以工為主、多學科綜合的專業(yè)，它主要研究各種精密測試和控制技術的新原理、、新方法和新工藝。近年來，計算機技術在測控技術的應用研究中呈現出越來越重要的地位。測控技術是直接應用于生產生活的應用技術，它的應用涵蓋了“農輕重、海陸空、吃穿用”等社會生活各個領域。儀器儀表技術是國民經濟的“倍增器”，科學研究的“先行官”，軍事上的“戰(zhàn)斗力”以及法制法規(guī)中的“物化法官”。計算機化的測試與控制技術以及智能化得精密測控儀器與系統(tǒng)是現代化工農業(yè)生產、科學技術研究、管理檢測監(jiān)控等領域的重要標志和手段，發(fā)揮著越來越重要的作用。

四、測控技術發(fā)展前景與發(fā)展新階段——網絡化

現場總線控制系統(tǒng)目前發(fā)展迅速，通信模型及其對應的OSI模型，智能儀表和設備將生活作為節(jié)點，通過網絡節(jié)點的儀表和控制設備在控制室控制系統(tǒng)到有機。測量和控制網絡的作用遠遠大于系統(tǒng)中每個函數的總和。結果表明，測控系統(tǒng)功能明顯增強，應用范圍和范圍顯著擴大。網絡技術的出現，將極大地改變人們的生活的方方面面以及具體的測量和控制領域的技術和儀器，計算機網絡的先進的測量設備和測量的面積信息，實現國家和全球資源共享，跨區(qū)域實施計量標準溯源數字直接對準水平，遠程數據采集與控制、遠程故障診斷設備、電力自動抄表的水，氣、熱、等，都是網絡技術的進步和綜合干預，發(fā)揮關鍵作用的必然結果。

自從迅猛發(fā)展的計算機技術及微電子技術滲透到測控和儀器儀表技術領域，便使該領域的面貌不斷更新。相繼出現的智能儀器、總線儀器和虛擬儀器等微機化儀器，都無一例外地利用計算機的軟件和硬件優(yōu)勢，從而既增加了測量功能，又提高了技術性能。由于信號被采集變換成數字形式后，更多的分析和處理工作都由計算機來完成，故很自然使人們不再去關注儀器與計算機之間的界限。近年來，新型微處理器的速度不斷提高，采用流水線、RISC結構和cachE等先進技術，又極大提高了計算機的數值處理能力和速度。在數據采集方面，數據采集卡、儀器放大器、數字信號處理芯片等技術的不斷升級和更新，也有效地加快了數據采集的速率和效率。與計算機技術緊密結合，已是當今儀器與測控技術發(fā)展的主潮流。對微機化儀器作一具體分析后，不難見，配以相應軟件和硬件的計算機將能夠完成許多儀器、儀表的功能，實質上相當于一臺多功能的通用測量儀器。這樣的現代儀器設備的功能已不再由按鈕和開關的數量來限定，而是取決于其中存儲器內裝有軟件的多少。從這個意義上可認為，計算機與現代儀器設備日漸趨同，兩者間已表現出全局意義上的相通性。

參考文獻

[1]《現代測控技術及應用》吳國慶等電子工業(yè)出版社 2007

[2]《現代測控技術與系統(tǒng)》韓九強等清華大學出版社 2007

[3]《測控技術與儀器專業(yè)導論》主編陳毅靜北京大學出版社 2010

[4]郭亞春，《淺談測控儀器與技術專業(yè)建設》，2010

作者簡介：

1劉宇菊，學歷：本科在讀，就讀于遼東學院機械電子工程學院 測控系，研究方向：測控技術與儀器。

2楚雪晴，學歷：本科在讀，就讀于遼東學院機械電子工程學院 測控系，研究方向：測控技術與儀器。

3王銘祚，學歷：本科在讀，就讀于遼東學院機械電子工程學院 測控系，研究方向：測控技術與儀器。