論述現代計量測試儀器的發展現狀

宋永順

摘 要：現代化計量測試儀器的應用促進了我國經濟發展和國防建設的發展。本文主要研究國內計量測試儀器的研究現狀，簡單的分析了此類設備的特點，問題和發展方向。

關鍵詞：計量測試儀器 發展方向 發展現狀

中圖分類號：TH71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）11（a）-0216-02

計量測試儀器標志著人類社會的進步與繁榮，是人們認知世界，改造世界的重要工具。現代這會工業生產的五大支柱是人、管理、原材料、工藝裝備和計量測試技術。在西方發達國家，計量測試儀器已經被列為信息學科和信息產業，政府會從政策上給予支持。計量測試儀器雖然工業產值比較低，但是對國民經濟的影響比較大。在未來，計量測試儀器在國防建設、社會生產和人們生活中將扮演越來越重要的作用。

1 計量測試儀器的基本概念

1.1 儀器儀表與計量測試的關系

儀器儀表在傳統的意義上的作用是實現各種物理、化學、生物量的數值化檢測。計量測試的概念包括：測量、計算，兩個方面的內容。儀器儀表側重研究對測量原理、方法、工藝及其實現過程；計量測試側重被測量對象的觀測和對觀測信息進行分析和加工處理。儀器儀表與計量測試二者之間相互依存，互相起到促進的作用。

1.2 現代計量測試儀器的范疇

近年儀器儀表和計量測試技術在開發領域正日趨智能化，對傳感技術等信息的研究與處理也已經處于迅速發展的階段，因此，在測量過程自動化、儀器功能以及智能信息處理，儀器和儀表在模仿人性化等方面有了很大的進步。從宏觀的角度來看，現代測量儀器的概念與意義，早已不再是“儀表”，“測量”，“測試”等等的表面含義，它是以單片機為控制核心的“智能儀表”信息處理，PC是自動測試系統用于信息處理的核心，以及蓬勃發展的以多傳感器智能檢測為基礎的“專家系統”，多維度的豐富了智能檢測設備定義。

基于日益智能化的儀器儀表產品、逐步提高的自動化程度和不斷強化的信息處理能力，對人工操作的測量過程的以及手工計算測量數據的分析、加工、處理過程的依賴程度得以大幅度削減，直至被逐漸取代。

在過去相當長一段時間里，以往很多的參數無法被取得，很多領域無法涉獵、觀測以及研究測試，而現代計量測試設備的飛速發展恰當的彌補了這一長久以來的不足，在測量領域和所得參數上正在逐步實現真正意義上的智能化，所取得的數據量已經邁進了大數據時代，自動搜集測量信號，自動調整測定值，自動調控與處理測量過程、自動處理測量結果等等，智能化的儀器儀表使這一切看似不可能的動作成為可能。

隨著時代推移，現代測量儀器的得到不斷發展，儀器儀表和計量測試已經不可能再分離為兩個獨立的個體，原有的明確界限已經極近模糊逐漸消失殆盡。

2 計量測試儀器的研究現狀

伴隨著創新型計量設備的不斷完善和科學技術的發現與促進，計量測試儀器在其領域獲得了長足進步，計量測試儀器研究工作的重點內容則轉為儀器本身功能是否可以得到優化及改善。相較以往的舊計量測試儀器的歷史數據參數，可以得知智能化計量測試儀器在傳統模式上已經實現了突破，儀器儀表與計算機技術相結合應用于實踐中，勢必會發揮更為重要的作用，彰顯其重要地位。實踐應用使得附有自動檢測功能、自動分析功能及自動處理核心的計量信息的智能化計量測試模式的時效得以大幅度提升。

3 現代計量測試儀器的主要特點

3.1 智能化

現代計量測試儀器隨著信息技術不斷地發展，已經在工業生產等多個領域中得到了廣泛的應用。智能檢測技術在現代化儀器設備使用的過程中扮演著重要的角色，在國內現有的計量測試儀器工作機制中，是一種優化的表現。計量設備的故障診斷問題和樣品檢測問題等多種問題可以通過智能檢測設備的使用得到有效的解決。由于現代計量測試儀器在使用中存在一定的依賴性，因此，在設備的實際應用工作中，可以利用通信設備，存儲設備等等為計量測試設備提供一些輔助性的支持。在計量測試設備應用環境的優化工作中，良好的通信技術和數據存儲技術將會起到促進作用。計量測試儀器智能化的特點主要表現在以下幾個方面：第一，從計量測試儀器的量程選擇方面來看，相關操作人員可以在自動轉化技術應用之后，以信號的變化情況為參考，調整計量測試設備的量程。在一定程度上促進了計量測試儀器的跟蹤檢測功能的發展。第二，從計量設備的故障診斷方面分析，和儀器的計量通道有關系的故障問題是現在計量測試設備在實際使用中產生的主要故障。第三，從現代計量測試儀器的使用效果方面來看，計量測試儀器的人性化服務功能通過報警功能和自動信息存儲功能的使用而得到了很大的提升。

3.2 通用化

從傳統設備的使用效果看來，計量工作的開展往往會受到零件參數的分散性的影響。在現代測量儀器中，有一些測量機制以計算機軟件為主，在一起程度上優化了硬件工藝生成程序。這種以軟件為主的計量模式在調整零件參數問題和一些與計量工作有關的性能指標要素的過程中，促進了計量儀器自身的靈活性與擴展性的優化。多傳感器融合功能的發揮，可以使相關操作人員從不同角度入手，進行測量結果的分析，保證數據的精確性。

3.3 高靈活性

傳統計量測試儀器的硬件檢測設備具有十分復雜的生產工藝，因此，每個部分零件參數具有及較大的分散性。如果想要修改部分參數，就需要對元器件和系統結構進行更改，然而，現在的計量測試儀器是以軟件為工作重心的，可以很方便的對各項功能和性能指標進行修改，它的通用化程度和靈活擴展能力遠遠超過的傳統計量測試儀器。

3.4 多參數檢測與信息化技術的融合

現代計量測試設備有多個測量通道，可以使用計算機對不同通道進行控制。這樣可以實現儀器在不同地點和時間的多次測量工作。然后模仿人類自身的信息綜合加工能力實現計量測試儀器的多傳感器信息融合。

4 現代計量測試儀器的發展方向

信息化技術在計量儀器中的使用越來越多，在將來，現代計量測試儀器發展的方向是高可靠性，高智能化。

（1）測量儀器的工作性能隨著數據處理方法的不斷升級現代數據融合技術、人工神經網絡技術和模糊信息處理技術在計量測試儀器中的使用而得到了很大的提升。比如，將傳感器與溫度自動測試儀器利用融合技術進行連接，提高測量結果準確性，保證工作質量。人工神經網絡擁有學習能力，記憶能力，聯想能力，跟人相似，具有比較靈活的拓撲結構及權重自適應性。可以在計量測試儀器的故障診斷工作中廣泛的使用。模糊信息處理技術的特點是簡單，方便，比較容易進行邏輯計算，可以將該技術運用在智能傳感器和智能儀器上。

（2）計量測試儀器的智能化進一步升級，在未來的發展中，指令功能會越來越強大，遠遠超過現有的語言能力。圖形指令進一步的豐富，軟件設計越來越簡化，儀器的實用性不斷的提升。使用虛擬現實技術，可以降低硬件的成本，提升測量儀器的功能。隨著計算機技術發展越來越迅速，計量測試儀器的智能化程度也越來越高，現代計量測試儀器的智能化和系統可靠性要靠智能傳感器、控制器、數字信號處理器、數字電位器等多個零件的協同發展來實現。

5 結語

工藝生產工作中使用十分廣泛的設備就是計量測試儀器，現代計量測試儀器跟傳統的計量測試儀器相比，在測量速度上有了很大的提升，測量的準確性也比傳統儀器精確很多，在故障排查方面也取得了很大的進步。隨著科技發展，新型計算機技術，交叉學科的深入，網絡技術的發展，都給計量測試儀器的發展打下了良好的基礎，在將來，計量測試儀器的發展方向就是數據處理智能化，標準化。先進的計量測量儀器，將為工業生產提供高效靈活的生產方式。因此，我們應該積極的探索新技術，積極進行計量測量儀器的研究工作，為社會產業的發展提供自己的一份力量。

參考文獻

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