測控技術(shù)在電子技術(shù)中的實(shí)際應(yīng)用

郭榮

摘 ?要：隨著我國科學(xué)技術(shù)和各學(xué)科產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，越來越多的學(xué)科內(nèi)容被應(yīng)用到實(shí)際生活中。但是各學(xué)科的實(shí)際應(yīng)用，基本上都離不開測控技術(shù)， 其中尤其以測控技術(shù)在電子技術(shù)中的應(yīng)用尤為突出。簡單地說測控技術(shù)可以分為測量和控制，結(jié)合電子技術(shù)的高速發(fā)展，特別是集成電路的廣泛應(yīng)用， 為測控技術(shù)提供了極為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用前景。本文對測控技術(shù)在電子技術(shù)中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：測控技術(shù);電子技術(shù);控制器

1 監(jiān)控技術(shù)在電子技術(shù)方面的應(yīng)用

新型的傳感技術(shù)是在測控技術(shù)中非常重要的一個(gè)部分，目前對于新型 傳感技術(shù)的開發(fā)包含了以下幾個(gè)方面，智能化傳感器集成傳感器微型氣體 傳感器新型網(wǎng)絡(luò)傳感器等，針對智能的傳感器主要是利用新內(nèi)壓監(jiān)測和火 車的狀態(tài)監(jiān)控等，集成化傳感器主要利用溫度壓力進(jìn)行測量，數(shù)字化傳感 器對目前來說是非常常見的一種，主要用于監(jiān)控環(huán)境測量等，而對于社會 安全來說，通常用于國防交通化工醫(yī)學(xué)等方面利用的傳感系統(tǒng)為微型氣體 傳感器，在所有的類型中，最為重要的則是目前新型的網(wǎng)絡(luò)傳感器，它應(yīng) 用于生活的各個(gè)層面，包括軍事農(nóng)業(yè)城市管理等，對社會的建設(shè)與和諧也 做出了很大的貢獻(xiàn)。

在測控技術(shù)中，另一項(xiàng)非常重要的就是遠(yuǎn)程測控技術(shù)的應(yīng)用，這也是 目前工業(yè)領(lǐng)域中，著力發(fā)展的一個(gè)主要方向，對于專線的遠(yuǎn)程技術(shù)控制， ?也有核心的監(jiān)測站進(jìn)行選擇遠(yuǎn)程監(jiān)控，這樣也可以極大地方便大型工程的 監(jiān)測工作，無線通信遠(yuǎn)程監(jiān)控可以對煤氣水電等自動(dòng)抄表進(jìn)行控制，網(wǎng)絡(luò) 與遠(yuǎn)程技術(shù)監(jiān)控的融合，極大地方便了日常生活中的操作，同時(shí)對人類的 發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。現(xiàn)代的測控總線技術(shù)是將處理器上連接的各個(gè) 部件進(jìn)行大幅度的處理，增加系統(tǒng)的可靠性開放性和兼容性，使整個(gè)系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)趨于簡單化，方便更換各種的零件，同時(shí)也降低系統(tǒng)的成本，通過 使用usb應(yīng)用可以在低速的設(shè)備上進(jìn)行總線技術(shù)的運(yùn)行， ?GPIB總線技術(shù)也 可以使整個(gè)測控技術(shù)向大規(guī)模的方向發(fā)展，這些都有利于對于監(jiān)控總線技 術(shù)的發(fā)展，同時(shí)，也使總線技術(shù)向電子方向發(fā)展奠定了很好的基礎(chǔ)，自動(dòng) 化正在逐漸融入總線結(jié)構(gòu)當(dāng)中，這樣大大的提高了企業(yè)的自動(dòng)化管理和網(wǎng) 絡(luò)行業(yè)的發(fā)展，從而節(jié)約更多的成本。

虛擬儀器技術(shù)是當(dāng)前工業(yè)行業(yè)衍生出來的新型產(chǎn)物，通過與計(jì)算機(jī) 技術(shù)的結(jié)合使測控技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了功能強(qiáng)大技術(shù)性強(qiáng)的特點(diǎn)，同時(shí)也是在 測試領(lǐng)域中的一項(xiàng)重大突破，虛擬儀器技術(shù)，它不僅僅擁有著超強(qiáng)的靈活 性，并且交互性更強(qiáng)，特點(diǎn)的突出使它更趨近于系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化，對于虛 擬儀器技術(shù)的應(yīng)用，主要是用于蠶種催青過程的無損質(zhì)量檢測，二是通過 利用視覺性軟件進(jìn)行秧苗分析，預(yù)測發(fā)芽期和秧苗數(shù)量，監(jiān)測秧苗質(zhì)量， ?第三，也可以應(yīng)用于現(xiàn)代的農(nóng)機(jī)化教育管理，第四，通過進(jìn)行可測量液體 變矩器不同壓力級轉(zhuǎn)數(shù)下的性能參數(shù)，這些都可以表明虛擬儀器技術(shù)在當(dāng) 代的應(yīng)用廣泛，并且它廣泛地在農(nóng)業(yè)和電子方面有著很突出的作用。

2 測控技術(shù)在工農(nóng)業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 ?在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

在農(nóng)業(yè)中，測控技術(shù)與電子技術(shù)結(jié)合的實(shí)際應(yīng)用簡單范例就是蔬菜 大棚的溫濕度控制系統(tǒng)，通過溫濕度傳感器對大棚內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行檢 測，并且實(shí)時(shí)顯示，當(dāng)環(huán)境的溫濕度超出程序設(shè)定閥值時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)相應(yīng) 的控制系統(tǒng)進(jìn)行溫濕度控制。如當(dāng)溫濕度高于設(shè)定范圍時(shí)，觸發(fā)通風(fēng)降溫 除濕系統(tǒng)自動(dòng)開機(jī)運(yùn)行進(jìn)行工作，當(dāng)溫濕度值降到合適范圍之后控制系統(tǒng) 關(guān)機(jī)等待下次被喚醒，檢測系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行監(jiān)測。在這個(gè)簡單的農(nóng)業(yè)控制系 統(tǒng)中，體現(xiàn)出了測控技術(shù)的幾個(gè)特點(diǎn)：智能化、自動(dòng)化、高精度、高效節(jié) 能。根據(jù)程序設(shè)定判斷溫濕度量是否在設(shè)定范圍內(nèi)，根據(jù)溫濕度量的不同 判斷是否開啟或關(guān)閉控制系統(tǒng)，利用高精度的傳感器進(jìn)行測量量的判斷， ?分別體現(xiàn)出系統(tǒng)的智能化、自動(dòng)化和高精度的特點(diǎn)。而整個(gè)系統(tǒng)的控制系 統(tǒng)，使得部分系統(tǒng)在不需要工作的時(shí)候關(guān)閉或者進(jìn)行休眠部分，只保持關(guān) 鍵系統(tǒng)的運(yùn)行，并且整個(gè)過程中不需要人力的介入，所以系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高效 節(jié)能、節(jié)省人力的目的。

2.2 ?在工業(yè)中的應(yīng)用

在工業(yè)生產(chǎn)中，常見的應(yīng)用案例往往體現(xiàn)在自動(dòng)化生產(chǎn)線上，不同的 產(chǎn)線根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同、工種的不同，對生產(chǎn)設(shè)備的要求也不同，將產(chǎn) 線作為一個(gè)整體來看，整個(gè)應(yīng)用可以體現(xiàn)出以下幾個(gè)特點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)化、模塊

化、系統(tǒng)化。基于以上特點(diǎn)測控系統(tǒng)可以將復(fù)雜的系統(tǒng)功能進(jìn)行拆解、模 塊化，以線性網(wǎng)絡(luò)的形式將各個(gè)模塊進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)化的功 能。這樣做的好處是能將復(fù)雜的系統(tǒng)簡單化，降低系統(tǒng)的開發(fā)難度，更加 易于使用和維護(hù)，降低使用門檻，容易定位故障和便于維修，對企業(yè)來說 也更加的經(jīng)濟(jì)，當(dāng)某一模塊故障或替換的時(shí)候，只需要更換該模塊的零部 件，不需要進(jìn)行整條產(chǎn)線的調(diào)整。

3 測控技術(shù)應(yīng)用的未來展望

3.1 ?與AI系統(tǒng)進(jìn)行智能化結(jié)合

測控技術(shù)的智能化主要表現(xiàn)在現(xiàn)代電子測控的應(yīng)用技術(shù)中[2]。現(xiàn)在電 子技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)到達(dá)了一定的水平，測控技術(shù)也依托于高度集成化的電 子電路得以長足的發(fā)展。目前人工智能技術(shù)正在蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)的測控系 統(tǒng)，一般是依托人編寫的軟件程序進(jìn)行控制和執(zhí)行，當(dāng)遇到不在系統(tǒng)內(nèi)的 情況或者較為復(fù)雜的情況時(shí)，仍然需要依托人來進(jìn)行判斷和控制，這個(gè)時(shí) 候就要重新編寫修改代碼。而結(jié)合人工智能技術(shù)，測控系統(tǒng)將擁有自主學(xué) 習(xí)和判斷的能力，在遇到復(fù)雜和未知情況時(shí)可以自主判斷并做出最優(yōu)的響 應(yīng)和動(dòng)作，在反復(fù)的學(xué)習(xí)中，其響應(yīng)的準(zhǔn)確度和靈敏度會持續(xù)上升，對于 環(huán)境中細(xì)微的關(guān)鍵的情況判斷也將更準(zhǔn)確。

3.2 ?綠色化、高效節(jié)能化

雖然目前測控系統(tǒng)的執(zhí)行效率已經(jīng)很高，但是仍然有部分系統(tǒng)存在著 能源利用率低、轉(zhuǎn)換效率低等問題。例如在能源領(lǐng)域，無線輸電技術(shù)仍然 還不成熟，主要存在兩個(gè)問題，一是傳輸距離短，二是能源轉(zhuǎn)換效率低。 要想解決這個(gè)問題，除了電子電路技術(shù)的改進(jìn)之外，測控算法的優(yōu)化也很 重要。未來，綠色化的發(fā)展理念是大勢所趨，在做好能源轉(zhuǎn)化和能源利用 率之上，測控系統(tǒng)使用的能源將更加的持久，對環(huán)境的影響將會更小。

4 干擾因素

4.1 ?電磁干擾

在生產(chǎn)流程過程中對流程進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，外部因素對其影響較大，如果 沒有很好地進(jìn)行干擾源的控制，則會降低整個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，在電氣設(shè) 備運(yùn)行過程中，由于電流和電壓時(shí)刻發(fā)生變化，則周圍產(chǎn)生的電磁場也具有 間接性的特點(diǎn)，當(dāng)電壓與電流變化較快時(shí)，便會產(chǎn)生電磁場，通過與電路作 用，會使整個(gè)磁場范圍擴(kuò)大，進(jìn)而影響測控電路的運(yùn)行效率，對此需要對電 磁場進(jìn)行屏蔽，確定干擾源后進(jìn)行接地導(dǎo)體來保護(hù)整個(gè)電路不受影響。

4.2 ?地線干擾

電流沿著地線流動(dòng)時(shí)會產(chǎn)生一定的阻抗性，從而會導(dǎo)致電壓的相對增 加，使整個(gè)電線的承受負(fù)載加大，在監(jiān)測系統(tǒng)中，這樣會造成電流的穩(wěn)定 性較差，電纜之間的電差較大，形成差模電壓，導(dǎo)致電路無法正常運(yùn)行， ?這樣就需要對接地技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，防止此項(xiàng)干擾對系統(tǒng)的影響。

結(jié)束語

綜上所述，在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展過程中，測控技術(shù)從高端的應(yīng)用領(lǐng)域到 日常生產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用從簡單的測量、控制，到結(jié)合電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)集 成化的大發(fā)展，測控技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的步伐已經(jīng)邁出一大步，現(xiàn)在隨著數(shù)據(jù) 價(jià)值的提高，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，尤其是依托于大數(shù)據(jù)的人工智能產(chǎn)業(yè)的 發(fā)展，為測控技術(shù)的應(yīng)用提供了契機(jī)，這個(gè)契機(jī)在于測控技術(shù)應(yīng)用的智能 化，擁有自主判斷和學(xué)習(xí)的能力，而不僅僅只限于按照既定的程序執(zhí)行， ?這將對輔助人類進(jìn)行更進(jìn)一步的生產(chǎn)作業(yè)帶來更大的意義。

參考文獻(xiàn)：

[ 1] 楊友根 . 測控技術(shù)在電子技術(shù)中的實(shí)際應(yīng)用[J] . 電子技術(shù)與軟件工 程，2017，（23）：87-88.

[2] 孫長暉 ， 黃保斐 ， 王玉霞 . 電子技術(shù)中測控技術(shù)的應(yīng)用研究[J]. 電子世 界，2017，（15）：12.