測試技術現狀以及電子測量技術的發展方向研究

文/荊莉，河南職方土地規劃設計有限責任公司

測試技術現狀以及電子測量技術的發展方向研究

文/荊莉，河南職方土地規劃設計有限責任公司

1 前言

中國電子測量技術經過40多年的發展,為我國國民經濟、科學教育、特別是國防軍事的發展做出了巨大貢獻。隨著世界高科技發展的潮流,中國電子測量儀器也步入了高科技發展的道路,特別是經過“九五”期間的發展,我國電子測量技術在若干重大科技領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,科學技術的發展已難以用日新月異來描述。新工藝、新材料、新的制造技術催生了新的一代電子元器件,同時也促使電子測量技術和電子測量儀器產生了新概念和新發展趨勢。本文擬從現代電子測量技術發展的三個明顯特點入手,進而介紹下一代自動測試系統的概念和基本技術,引入合成儀器的概念,面向21世紀的我國電子測量技術的發展趨勢和方向是：測量數據采集和處理的自動化、實時化、數字化;測量數據管理的科學化、標準化、規格化;測量數據傳播與應用的網絡化、多樣化、社會化。GPS技術、RS技術、GIS技術、數字化測繪技術以及先進地面測量儀器等將廣泛應用于工程測量中,并發揮其主導作用。

2 測試技術現狀及其存在的問題

現在人們通過實踐已越來越認識到測試技術的重要性,國內測試技術也已有了很大的發展,現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總線發展,從堆疊式測試系統向標準化、模塊化測試系統發展,并先后研制出國產化VXI模件、VXI測試系統及PXI系統,使我國測試系統技術水平逐步進入國際先進行列。在航天器、武器系統的單元系統中也設計了自檢測功能,但在實用的自動測試系統中,尤其在武器系統的測試中,缺少實用的人工智能測試技術,故障診斷水平低、實用性差、網絡化水平低。從測試體制的變革方面,國內尚沒有邊緣掃描技術和完善的智能內裝測試系統。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裝測試系統和可測試性概念,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的可靠性和穩定性問題得到了很多方面的重視,狀況有了很大改觀。測試技術行業目前已經越過低谷階段,重新回到了快速發展的軌道,尤其最近幾年,中國本土測量技術取得了長足的進步,特別是通用電子測量設備和汽車電子設備的研發方面,與國外先進產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的發展,為中國的測試測量儀器行業帶來了新的契機,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,都在為該產業提供前所未有的動力和機遇。從中國電子信息產業統計年鑒中可以看出,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新創企業,也催生出了一批批可靠性和穩定性較高的產品。擁有中國該領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,成功地實現了由技術到產品的轉化,開發出了多款具有很高技術水平的產品。該所研制出的高純微波合成信號發生器、微波噪聲系數分析儀、便攜式射頻頻譜分析儀、2.5Gb/sSDH/PDH數字傳輸分析儀、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,還有高速數字示波器等,目前都已經形成比較完整的產品系列。其中AV1489型高純微波合成信號發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鍵技術;AV3984型微波噪聲分析儀突破了智能微波噪聲源等多項關鍵技術;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鍵技術,還有高性能的AV3600系列的寬帶矢量網絡分析儀,DT系列數字電視碼流實時檢測儀等。另外,該所還與海信集團一道,研制出了數字電視全部四個層次上的測試儀器。無疑這對中國的數字電視產業的發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,就是結合中國數字電視標準和特點,保留了很好的可升級性。

3 電子測量技術的發展方向

我國測試技術已經進入標準化設計階段,而且已采用了工業界先進的計算機I/O總線標準和數字化總線、儀器總線相結合的標準,逐步接近國際先進水平。但如何進一步發展,發展的主要內容是什么,這是擺在從事測試技術的每個工程人員需要認真思索的問題。任何技術的發展均取決于社會發展的需求。根據安捷倫公司在1996年對檢測成本統計：硬件成本6%,檢測開發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、維護、操作成本。因此,對TPS的開發、移植、維護、重用,應是測試系統的重要研究內容。

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和DSP技術的發展將達到前所未有的高性能,隨著計算機技術與儀器的進一步融合,儀器的易操作性,易升級性,測量能力,數據處理和分析能力,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域,仿真技術將為用戶的設計和驗證提供了更加強大和方便的工具。自動測試系統經歷了從GPIB系統到VXI系統,從VXI系統到VXI與GPIB 混合系統的發展歷程,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 ,LXI 儀器將在繼承現有測試技術的基礎之上,為下一代測試技術和測試儀器,特別是ATS測試系統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(ATS)軟件體系結構],電子測量與儀器學報,2002年04期

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