楊洪佳

（佛山群志光電有限公司，廣東 佛山 528251）

當前科技發(fā)展迅捷，儀器測控技術水平也越來越高，運用高效的測控技術能夠大大改善行業(yè)的發(fā)展速度，所以投入必要的人力、時間等資源成本，來改善和健全測控技術標準、應用模式等，有助于推動精密儀器、電子科技等多行業(yè)的創(chuàng)新持久化發(fā)展。而且測控技術和大眾的生活也是密切相關的，無論是制造業(yè)生產(chǎn)車間，還是火箭發(fā)射等都離不開儀器的測控，正是在這樣的背景和現(xiàn)狀下，本文展開了對測控技術和儀器的分析與研究。

1 測控技術和儀器簡述

1.1 測控技術

測控技術指的是測量、控制技術，它被應用在各行各業(yè)當中，特別是精密儀器企業(yè)，對其需求非常高，測控技術和儀器能夠最大化保障測控的質量。因為行業(yè)領域的不同，測控技術呈現(xiàn)出非常復雜的特征，具體需要在實踐中不斷摸索和總結經(jīng)驗，并持續(xù)化創(chuàng)新。如今中國測控技術正在快速發(fā)展期，與發(fā)達國家差距頗大，甚至很多方面依舊是空白，需進一步探索。從企業(yè)發(fā)展層面看，測控技術能夠幫助生產(chǎn)力大大提升，但顯然當前的測控技術發(fā)展水平還達不到這一要求，所以必須堅持對新技術進行研發(fā)和創(chuàng)新，改變傳統(tǒng)技術的壟斷局面。另外測控技術的發(fā)展要與其他現(xiàn)代化技術相結合[1]，身為技術工作者也要多吸收先進知識，不斷更新測控技術理論，使其社會、經(jīng)濟價值同步提升。

1.2 儀器

儀器和測控技術是有明顯區(qū)別的。儀器是一種對信息加以搜集、對數(shù)據(jù)加以分析的工具，能夠體現(xiàn)出當前工業(yè)發(fā)展水平。生產(chǎn)層面看，要想對當前海量復雜化的信息進行精確、高質量的處理，難度不小，而采用高科技技術、工具則能大大降低失誤率，滿足這一要求。儀器的日漸更新和改善，能夠大大提升生產(chǎn)效率，因此研發(fā)人員、操作人員都要予以重視，在理論和實踐中不斷改進。另外也要注重儀器的檢測，規(guī)避各種紕漏錯處，從而推動測控技術、儀器的智能化創(chuàng)新化發(fā)展，提高信息的處理效率和精確度。

1.3 特征分析

測控技術的實踐性非常強，所以在實際生活生產(chǎn)中的價值也極高，未來的應用范圍也會變得更為廣泛。簡單來說，測控技術的優(yōu)勢頗多，比如智能化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化等。測控技術的網(wǎng)絡化功能能夠確保檢測系統(tǒng)更為快捷便利，如今幾乎全部的測控技術都是智能化的，其測控水平也因此大大提升。數(shù)字化則是指傳感器的數(shù)字化管控，對于通訊、信號分析處理的效果更為高效。測控技術設備分布范圍非常廣泛，這樣能夠減輕成本壓力，提升質量效率。測控技術的諸多優(yōu)勢和特征也會助力其獲得更好的發(fā)展。

2 測控技術與儀器的應用設計

2.1 硬件設計

在測控系統(tǒng)中，硬件作為其中的重要部分之一，對測控系統(tǒng)功能以及運行的穩(wěn)定性具有重要作用。因此，務必保障硬件設備設計的合理性與科學性，同時，設計人員還需要在設計工作中注意以下2 點內(nèi)容：①在設計前，明確系統(tǒng)限制條件，掌握硬件設備大小的形狀和功能，并對其做好研究分析。在設計過程中需要保障硬件設備的運用的穩(wěn)定性與測控精準度，對設計的整體成本進行綜合考慮。②在對系統(tǒng)電路設計過程中，可以選擇DSP 和CPLD 等現(xiàn)代化集成技術，并通過運用軟件，加強對可視化工具的開發(fā)。

2.2 軟件設計

在使用測控系統(tǒng)的過程中，會應用到控制程序、數(shù)據(jù)管理程序、處理程序等。在軟件設計的過程中，設計人員需要對程序的運行效率進行系統(tǒng)分析，并對硬件功能進行全面了解。同時對軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理功能進行有效設計，對數(shù)據(jù)誤差進行有效分析，做好量程轉化和系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合等。另外，在實際設計的過程中，還需要實現(xiàn)人機交互設計，確保項目整體更加人性化與便利化。

2.3 抗干擾設計

測控系統(tǒng)中每一項系統(tǒng)功能以及硬件組成都存在著一定的復雜性，而且對數(shù)據(jù)精密性要求相對較高，為了有效避免測控系統(tǒng)在運行的過程中受到其余電磁波干擾，所以在實際設計工作中，設計人員需要做好測控系統(tǒng)抗電磁干擾處理工作。一方面可以有效進行數(shù)據(jù)轉換，實現(xiàn)抗干擾處理，對數(shù)據(jù)信息進行綜合修正與補償，保障所檢測的數(shù)據(jù)信息結果具有較高準確度；另一方面需要做好電路干擾預防工作，要想有效規(guī)避電路干擾，應當在電路中安裝抗電路干擾設備，或者放置低電阻材料以及有磁性的屏蔽物。同時還可以采用光電隔離手段，從而隔離干擾因素和測控系統(tǒng)，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

3 測控技術和儀器的應用分析

伴隨著中國信息技術、計算技術的高速發(fā)展，現(xiàn)在測控技術和儀器應用的案例越來越多，并且深入到生產(chǎn)生活的各個方面當中。很多測控技術都開啟了智能化模式，借助于對真實環(huán)境的模擬還原來大幅控制成本開支，讓測控人員更全面地了解和把控現(xiàn)實狀況，從而給出最高效精確的結論。

傳統(tǒng)的測控技術智能水平偏低，更多的是依靠人工來對信息加以處理，不但成本提高，且結果也極易出現(xiàn)差錯。當前測控技術的智能化水平最高，能夠自主展開故障篩選和查驗，尋找出事故問題原因，并給出解決方案，確保精準快[2]。測評技術想要運用得當，離不開計算機的支持。要通過測控儀器實現(xiàn)對信息數(shù)據(jù)的高速精準處理，必須要借助計算機的硬軟件系統(tǒng)，這樣最終的信息會更加直觀化。

在實際生活中，應用最典型的案例莫過于溫度計了。現(xiàn)在市面上溫度計有很多種，其中接觸式溫度計應用率最高，它的內(nèi)部包含了熱能電極、石英晶體、水銀等部件，正是通過這些部件才能精準測控儀器儀表，但有一大劣勢，即如果位置產(chǎn)生移動，則有很大的概率會造成結果不精確。

4 測控技術和儀器在實踐中的具體應用

4.1 在航天和農(nóng)業(yè)方面的應用

航天方面的應用。航天的測控必須嚴苛，以確保精密度，而相較于傳統(tǒng)人工測量，精密儀器的發(fā)展大大推進了航天測控質量的提升，尤其是在當前高科技迅猛發(fā)展的時代下，傳統(tǒng)的方式是顯然無法滿足航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。而現(xiàn)代化測控技術和儀器在航天中的具體應用體現(xiàn)在對航天飛行目標的管控、航天器的追蹤測量、航天器參數(shù)管理以及其他內(nèi)部多方面[3]。

農(nóng)業(yè)方面的應用。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)多是農(nóng)民要在田間地頭中付出很多時間、精力、體力來完成農(nóng)耕作業(yè)。而現(xiàn)代化的農(nóng)產(chǎn)品種植澆灌目前在很多高層建筑中有所發(fā)展。農(nóng)產(chǎn)品日常養(yǎng)護可應用測控系統(tǒng)來完成，而不需要種植人員耗費大量時間精力，同時測控技術和儀器在農(nóng)產(chǎn)品收割之后的存儲中也有重要作用，它可以對糧食的溫度進行嚴密測控，以提供更準確的數(shù)據(jù)，幫助農(nóng)民找準售賣時機。再比如，糧食存儲過程中，農(nóng)民可先人工對測控儀器進行溫度設定，一旦現(xiàn)實生產(chǎn)中存儲的糧食溫度比預先設定的溫度過高或者過低，測控系統(tǒng)便會自主接通風機控制電路，來對糧倉予以通風操作，實現(xiàn)溫度的平衡，規(guī)避各種事故的發(fā)生，保障糧食的質量和安全。

4.2 在新型傳感器技術中的應用

測控技術在新型傳感器技術方面的運用分為2類，分別是數(shù)字化傳感器應用、集成化傳感器應用。其中，集成化傳感器是指運用在溫度、視聽、重力、壓力等的測量上，數(shù)字化傳感器則是指運用在環(huán)境溫度的測評、企業(yè)環(huán)境的監(jiān)管上。新的網(wǎng)絡化傳感器目前也已逐漸被運用到各行業(yè)各領域中，其應用大大提高了現(xiàn)實生活環(huán)境、質量水平，而其中所暴露出的各種問題也為業(yè)內(nèi)人士提供了實踐鉆研價值。

4.3 在遠程測控技術中的應用

當前中國的遠程測控技術已發(fā)展成為市場經(jīng)濟工業(yè)發(fā)展的重要構成內(nèi)容，它包括電話網(wǎng)式遠程測控技術、專線遠程測控技術、無線通信測控技術等。遠程測控技術多被運用在石油輸送、電網(wǎng)檢測、遠程機器人的監(jiān)控監(jiān)測上，可以說發(fā)揮著非常關鍵的作用。而最先進的測控技術不但能夠完成上述全部任務，還可對電氣、燃氣、水利等運作過程加以自主檢測，及時發(fā)覺問題，并第一時間處理。

4.4 在軟件開發(fā)中的應用

測控技術當中測控技術的智能化虛擬技術極為重要，在軟件開發(fā)中意義重大，當前的應用頻率非常高，應用范疇也十分廣泛。測控技術借助于人機交互手段實現(xiàn)對人的聲音、動作等最大限度地還原，從而更高效地運用到軟件開發(fā)項目中，推進計算機軟件的質量提升，也為大眾生產(chǎn)生活提供了更高效的設備用具。

4.5 新型傳感器技術的應用

隨著測控技術的不斷完善與優(yōu)化，現(xiàn)代新型傳感器也被應用于測控作業(yè)中。傳感器主要分為2 種，分別是數(shù)字化傳感器和集成化傳感器，二者在實際應用的過程中對于環(huán)境也有著一定的需求。集成化傳感器在實際應用中主要就是數(shù)據(jù)測量，而數(shù)字化傳感器在實際應用中主要對測控系統(tǒng)進行監(jiān)控與檢測。2 種傳感器在實際應用中都會取得一定的效果，而且數(shù)據(jù)檢測結果也具備良好的準確性。這2 種不同的傳感器不僅能用于測控作業(yè)當中，也能夠在其他的行業(yè)中進行使用。因此，在未來測控行業(yè)中，新型傳感器會逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)傳感器，確保在測控系統(tǒng)應用的過程中，能夠獲取更多準確的數(shù)據(jù)信息，同時還能有效保障測控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，從而獲取更多的數(shù)據(jù)信息。

4.6 控制應用過程

為了有效確保測控系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行，保障測控系統(tǒng)運行工作的有效完成，在控制應用過程中，首先需要對內(nèi)部管理制度加以完善，避免工作人員在實際操作過程中出現(xiàn)操作問題，影響測控系統(tǒng)運行功能效果，避免因操作問題，導致測控系統(tǒng)出現(xiàn)問題，所以需要進一步保障工作人員的操作規(guī)范性。另外，還需要做好工作綜合，針對測控系統(tǒng)在實際運行中所存在的問題進行具體分析、全面了解，以此針對測控系統(tǒng)運行問題，制定科學合理的處理方案，從而全面解決測控系統(tǒng)應用中所存在的問題。

5 測控技術和儀器未來發(fā)展前景展望

首先，高校培育方法的轉變。測控技術和儀器的實踐必然需要背后技術的不斷研發(fā)和提升。而高校則擔負著這一重任，目前很多高校都開設了測控技術與儀器專業(yè)，培育上也極為重視實踐和理論的結合，同時加大對雙師型教育團隊的建設，以提高教師的素養(yǎng)和能力，推進教學目標的盡快完成、教學質量的大幅提升。此外，高校可將產(chǎn)學研結合，加強對傳統(tǒng)教學模式的創(chuàng)新與優(yōu)化，進一步提高對人才發(fā)展需求的重視程度，同時為企業(yè)生產(chǎn)與運營奠定人才基礎。這有利于提高企業(yè)經(jīng)濟效益，從而使企業(yè)加大對測控技術的研究開發(fā)力度，為測控技術的創(chuàng)新奠定良好的基礎。當前，測控技術專業(yè)教學課程開展模式逐漸多元化，推動了人才培育模式的改變，為技術研發(fā)奠定了人才根基。許多企業(yè)在人才招聘的過程中，選擇對該專業(yè)的人才進行招聘，以期在為企業(yè)提供測控人才的同時，為企業(yè)的未來發(fā)展奠定良好的基礎，同時也為企業(yè)測控產(chǎn)業(yè)發(fā)展也提供一定的幫助。

其次，企業(yè)研發(fā)能力的提高。傳統(tǒng)企業(yè)多數(shù)是采購、引進測控技術儀器，而當下很多規(guī)模較大的企業(yè)都開始成立自己的研發(fā)團隊，也已著手提高技術研發(fā)能力，以此來提高市場競爭力。同時企業(yè)研發(fā)人員還需要及時做好設備更換工作，以此提升企業(yè)測控生產(chǎn)控制水平。在當前社會的不斷發(fā)展過程中，一部分大型企業(yè)在發(fā)展進程中，還需要認識到核心技術發(fā)展的重要性，組織專業(yè)團隊，加強對核心技術及企業(yè)測控技術的研發(fā)力度，以此來提高自身的研發(fā)技術水平，為企業(yè)在市場競爭力的全面提升奠定良好基礎。這樣既能夠降低企業(yè)采購成本，也能全面解決測控系統(tǒng)的不兼容問題，這有助于促進企業(yè)的核心發(fā)展，為企業(yè)提升市場競爭力提供了良好的幫助，企業(yè)在實際發(fā)展中也不再受市場影響，對企業(yè)的進一步發(fā)展起到了良好的促進作用。企業(yè)在技術研發(fā)過程中，提升了企業(yè)研發(fā)水平，并在高校中通過人才招聘，為企業(yè)的進一步發(fā)展提供更多優(yōu)質人才，為企業(yè)的未來發(fā)展奠定了良好基礎，成為未來測控技術、儀器發(fā)展的一大有力支撐點。

最后，測控技術與儀器未來必然會朝著智能化、自動化方向發(fā)展。伴隨著信息技術、計算機技術的不斷改進和優(yōu)化，測控技術與儀器發(fā)展也必然會更進一步。這里的智能化更多的體現(xiàn)在測控技術運用時擺脫了對人工數(shù)量、質量的要求，有效減少了人工勞動力，同時加強對計算機的有效利用，能夠對內(nèi)部各項數(shù)據(jù)信息進行全面收集，同時保障數(shù)據(jù)信息的真實性與準確性；對信息反饋機制進行有效利用，可以根據(jù)數(shù)據(jù)信息分析下達相應的指令，對企業(yè)過分依賴技術水平問題進行有效處理；應用自動化技術，有效實現(xiàn)了測控技術的自動化測試與信息反饋，降低了測控系統(tǒng)的工作強度。通過計算機完成相應的數(shù)據(jù)采集工作，工作人員只需要對所采集的數(shù)據(jù)信息進行審核即可。在當前社會的不斷發(fā)展進程中，越來越多的企業(yè)逐漸邁向了人性化的發(fā)展方向，這對于企業(yè)技術的研發(fā)與創(chuàng)新起到了一定的作用，同時工作人員也能夠通過計算機數(shù)據(jù)信息整合功能，提高數(shù)據(jù)信息審核質量。同時，工作人員在只需依靠計算機內(nèi)部算法、遠程、信息收集能力等即可給出精準的檢測和判斷，大大降低對技術人員的依賴性，而在實現(xiàn)自動化功能時，工作人員在工作過程中可以通過自動化系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)收集與審核工作，工作人員只需要對最終的數(shù)據(jù)結果進行審核即可。

6 結語

中國測控技術與儀器的發(fā)展極大地影響著中國經(jīng)濟提升、工業(yè)生產(chǎn)力提高、技術能力提升等多方面，恰是因為測控技術、儀器的日漸成熟完善，才促使其在各行業(yè)的應用中發(fā)揮更高價值，從而推動各行各業(yè)生產(chǎn)力的提升、生產(chǎn)成本的下降。測控技術與儀器既能夠迅速搜羅信息、高效分析處理信息，又能夠通過各種自動化檢測技術、計算機系統(tǒng)等對信息施行甄別、監(jiān)測，未來其功能會更為創(chuàng)新化、全面化，從而更符合各行業(yè)的發(fā)展需求，相信測控技術與儀器未來的發(fā)展空間會更廣闊。