陳剛

摘 要：隨著近些年來我國工業(yè)化程度的不斷升高，對各種儀器儀表的要求也在不斷升高。尤其是社會(huì)的發(fā)展使得各個(gè)行業(yè)中對儀器儀表的應(yīng)用也在不斷增多。實(shí)現(xiàn)對儀器儀表的自動(dòng)化控制一方面可以提高設(shè)備的使用效率，另一方面可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行準(zhǔn)確度的提高。本文將就儀器儀表中的自動(dòng)化控制及當(dāng)前我國自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用情況進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：儀器儀表；自動(dòng)化控制；設(shè)備應(yīng)用；分析研究

作為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要結(jié)晶，自動(dòng)化的儀器儀表的應(yīng)用為我國工業(yè)化的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)前各種自動(dòng)化控制的儀器儀表已經(jīng)在物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用并取得了良好的效果。同時(shí)，自動(dòng)化的儀器儀表主要是基于新型的信息處理方法進(jìn)行的，因此具有較強(qiáng)的特征性。本文將就此進(jìn)行研究。

1 自動(dòng)化儀器儀表及其分類簡介

儀器儀表的自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)了當(dāng)前工業(yè)應(yīng)用效果的提升。在現(xiàn)階段應(yīng)用過程中，自動(dòng)化控制的儀器儀表已經(jīng)在環(huán)境科學(xué)、化學(xué)的等各個(gè)學(xué)科進(jìn)行了各種應(yīng)用。就應(yīng)用效果來看，通過使用自動(dòng)化儀器儀表實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)效率的提高。例如在化學(xué)分析領(lǐng)域，通過使用自動(dòng)化控制的儀器儀表可以實(shí)現(xiàn)對各種化學(xué)物質(zhì)的快速精準(zhǔn)檢測。同樣的，在環(huán)保部門，通過使用一些自動(dòng)化的儀器儀表可以對環(huán)境中出現(xiàn)的各種異常情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并及時(shí)采取措施進(jìn)行治理，有效的避免了污染擴(kuò)大化。

在對儀器儀表進(jìn)行分類方面。現(xiàn)階段使用的分類方法主要有兩種。一種是按照應(yīng)用進(jìn)行分類。不同的機(jī)械設(shè)備上需要用到不同的儀器儀表。例如在汽車上使用的儀表就和在醫(yī)學(xué)上使用的儀表具有很大的差別。當(dāng)前在航天航空、地質(zhì)勘探等方面也會(huì)用到各種儀器儀表。因此可以按照這些不同的應(yīng)用途徑等進(jìn)行分類。另一種分類方法是按照儀器儀表的不同功能進(jìn)行的。儀器儀表的在設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)決定了其具體用途。例如，有些儀器儀表是對溫度進(jìn)行測量的，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也是溫度數(shù)據(jù)。有些儀器儀表是對壓力進(jìn)行測量的，獲得也是壓力數(shù)據(jù)。因此可以按照功能的不同進(jìn)行分類。

2 自動(dòng)化儀器儀表的應(yīng)用研究

2.1 儀器儀表的結(jié)構(gòu)和功能研究

科技的不斷發(fā)展使得儀器儀表的應(yīng)用也得到了不斷優(yōu)化。尤其是現(xiàn)階段各種信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展已經(jīng)使得儀器儀表的結(jié)構(gòu)和功能得到優(yōu)化。下文將就此進(jìn)行具體分析。

首先，自動(dòng)化控制的儀器儀表應(yīng)用范圍得到擴(kuò)大。尤其是近些年來儀器儀表的自動(dòng)化程度的不斷升高，在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用情況也得到一定的發(fā)展。通過對軟件和硬件的各種優(yōu)化，當(dāng)前的自動(dòng)化儀器儀表已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的便捷獲取和在線分析，這種功能的提高使得在對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析方面可以有效的實(shí)現(xiàn)對抽象數(shù)據(jù)的有效測量，實(shí)現(xiàn)測量功能的良好優(yōu)化。例如對當(dāng)前發(fā)展較快的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建等，保證了設(shè)備運(yùn)行效率的提高。

其次，當(dāng)前儀器儀表的集成化程度不斷提高，各種便攜式的儀器儀表不斷出現(xiàn)。這主要是由于現(xiàn)階段微處理器以及微流控芯片技術(shù)的提高使得在對各種數(shù)據(jù)處理城區(qū)設(shè)計(jì)上有了很大的優(yōu)化。儀器儀表集成化程度的提高是在儀器整體功能不收影響的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，因此可以實(shí)現(xiàn)原位檢測，在對受測樣本不進(jìn)行破壞的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對各種數(shù)據(jù)的獲取。這種進(jìn)步極大的拓寬了儀器儀表是適用范圍，同時(shí)使得獲取的各種數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。除此之外，各種模糊控制程序的產(chǎn)生為儀器儀表的控制開辟了新的途徑。通過進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并結(jié)合模糊推理可以極大的提高了測量結(jié)果的準(zhǔn)確程度。基本上實(shí)現(xiàn)了儀器儀表的自動(dòng)化控制，并為其今后的發(fā)展方向奠定了基礎(chǔ)。

2.2 虛擬化的儀器結(jié)構(gòu)研究

現(xiàn)階段使用的各種儀器儀表都經(jīng)過了較長時(shí)間的設(shè)計(jì)。在前期進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中一般都是一包虛擬儀器進(jìn)行，通過代碼的形式對儀器的一些功能等進(jìn)行介紹。這種方式的產(chǎn)生大大提高了對各種儀器儀表設(shè)計(jì)的效率和效果。同時(shí)這種方式的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)就是較為靈活。因?yàn)楦鞣N功能的實(shí)現(xiàn)都是在程序設(shè)置好的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，如果存在問題和隱患，只需要對相關(guān)程序進(jìn)行一定的優(yōu)化。在自動(dòng)化儀器儀表的今后發(fā)展過程中，其主要方向有以下幾點(diǎn)：首先，設(shè)計(jì)好的設(shè)備要能夠?qū)崿F(xiàn)其驅(qū)動(dòng)的直觀性。在進(jìn)行實(shí)際使用時(shí)要注重其便捷性和高效率。因此就需要保持原有的即插即用的端口，實(shí)現(xiàn)對這種數(shù)據(jù)函數(shù)的調(diào)用。其次，在使用最新的程序開發(fā)基礎(chǔ)上要融入相關(guān)的智能化技術(shù)，在進(jìn)行人機(jī)交互過程中能夠是吸納源代碼的自動(dòng)生成，簡化工作量，提高工作效率，同時(shí)保證源代碼編程的特點(diǎn)，在實(shí)際使用過程中便于維護(hù)和保養(yǎng)。

2.3 構(gòu)建儀器儀表網(wǎng)絡(luò)，提高使用效果

一個(gè)完整的工業(yè)系統(tǒng)需要很多儀器儀表的使用。因此，要實(shí)現(xiàn)儀器儀表自動(dòng)化程度的升高就要組建相應(yīng)的儀器儀表控制網(wǎng)絡(luò)。將每一個(gè)儀器儀表作為網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)系統(tǒng)的有效控制。同時(shí)，隨著近些年來相關(guān)的智能化軟件的不斷更新?lián)Q代，其功能和使用效果也得到有效提高。通過將儀器儀表構(gòu)建成網(wǎng)絡(luò)其產(chǎn)生的優(yōu)勢是值得我們注意的。舉例而言：在以往使用對一些波形圖等進(jìn)行處理過程中主要依靠使用萬用表和示波器，通過進(jìn)行設(shè)備調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)波形的轉(zhuǎn)換，獲得有效的數(shù)據(jù)資料。但是現(xiàn)階段，通過將萬用表和示波器與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)處理，在合理使用相關(guān)處理軟件的基礎(chǔ)上可以對各種數(shù)值等進(jìn)行有效測量。比如進(jìn)行濾波，傅里葉變換等。除此之外，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，通過使用各種現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)采集儀器進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)操作可以有效的實(shí)現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)采集，達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的，使得數(shù)據(jù)采集變得極為便捷。同時(shí)對采集獲得數(shù)據(jù)可以進(jìn)行分類存儲(chǔ)并進(jìn)行分析，比如對已經(jīng)獲得的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行拷貝并上傳到數(shù)據(jù)庫中，以備查看。儀器儀表自動(dòng)化程度的提高極大的實(shí)現(xiàn)了對設(shè)備的實(shí)施監(jiān)控。這需要技術(shù)人員、質(zhì)檢人員等共同努力，對每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析，并依據(jù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的規(guī)律進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，為信息處理的進(jìn)一步發(fā)展指明了方向。

3 總結(jié)

技術(shù)的不斷進(jìn)步使得儀器儀表的自動(dòng)化控制也在不斷發(fā)展，催生了各種相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步。在今后的發(fā)展過程中，儀器儀表的自動(dòng)化進(jìn)步使得產(chǎn)生的儀器體積更小、操作更為簡便、功能更加強(qiáng)大，以滿足我國工業(yè)化發(fā)展的需求。為社會(huì)進(jìn)步，國家發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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