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探讨测控技术的现状和发展

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现代测控技术是一门高新技术,以测控、测量、电子等学科为基础,涉及计算机技术、信息处理技术、电子技术、自动控制技术、测试测量技术、仪器仪表技术及网络技术等领域。随着现代科学技术的飞速发展和不断融入,加快了现代测控技术的发展,使其正朝着智能化、集成化、微型化、虚拟化、网络化和远程化的方向大步迈进。
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  1 现代测控技术的特点
  现代测控技术的特点可以概括为:智能化、数字化、网络化。
  1.1智能化现代测控系统中应用的仪器仪表都是智能化的仪器,以微处理器为基础,具有方便使用、灵巧、多功能等特点。随着微电子技术的发展和更多的人工智能的不断引入,智能化仪器的计算能力和计算方法将得到大大增强。
  1.2数字化数字化在测控领域中的应用主要体现在:控制器到远程终端设备的数字化控制,传感器的数字化控制,通信、信号处理等过程的数字化控制等。
  1.3网络化传感器技术、测控技术、计算机技术与网络技术的结合,使分布式、网络化的测控系统的组建变得十分便捷。随着计算机网络技术的迅猛发展及其他相关技术的不断完善,使得计算机网络的规模更加庞大,其在航空航天、气象、通信和国防等领域的应用也更为广泛。
  2 现代测控系统概述
  现代测控系统是一个综合系统,其目的是实现生产过程的自动化控制,它以计算机技术为核心,并集控制和测量为一体。
  2.1现代测控系统的组成现代测控系统的组成大致可以分为五个部分,即:①控制器部分。是系统的控制中心和指挥中心,主要指计算机、小型机、单片机等。②程控设备和仪器。包括:激励源、程控伺服系统、各种程控开关及仪器、执行元件、存储器件、显示器件等。③测控应用软件。包括I/O接口软件、可执行应用程序和仪器驱动程序等。④总线与接口部分。包括连接器、电缆、插槽、机械接插件等。它是连接控制器与各种设备、程控仪器的通路,以完成数据、命令及消息的交换与传输。⑤被测对象。主要是指生产线、系统、子系统、被测设备等,通过电缆、开关、接插件等于测控设备相连接。根据测控任务的不同,被测对象也是千差万别的。
  2.2现代测控系统的基本类型按照结构不同,现代测控系统可以分为三类基本型、闭环控制型和标准通用接口型。基本型测控系统主要由传感器、数据采集卡、信号调理和计算机组成。它能够完成对多点的实时、快速测量,并能进行信号和数据分析,消除干扰,最终做出判别。闭环控制型是指应用于闭环控制系统的测试系统,其过程的自动控制可归纳为实时数据采集、实时控制、实时判断决策三个阶段。标准通用接口型是由模块组合而成,并且所有模块的对外接口都是按照规定标准设计的。
  3 现代测控技术的应用
  3.1新型传感器技术传感技术是当今世界发展最迅速的高新技术之一。为了适应现代科学技术的发展,新型传感器逐渐融入了诸如计算机技术、智能技术和网络技术等新技术,使其结构更加完善,功能更加强大。
  3.2现代测控总线技术 在现代测控系统中,利用总线技术可以在很大程度上简化测控系统结构,增加系统的可靠性、开放性、兼容性及可维护性,从而降低系统成本。现代测控总线技术的应用有.①GPIB总线技术利用计算机实现了对仪器的操作和控制,促使测控技术向大规模测控系统的方向迅速发展。②USB总线具有低成本、速度快、使用灵活、即插即用、易于扩展等优点,在低速设备上应用广泛。③IEEE总线具有支持多种总线速率、支持等时和异步两种传输方式、分层的硬件和软件、支持点对点传输、可扩展总线、错误检测和处理等优点,成为外部硬盘、视频设备、高度数字音频和其他高速外设的首选接口。④自动化系统与设备正朝着现场总线体系结构的方向前进,将极大的促进企业网络和自动化相关行业的发展。⑤LXI总线有着巨大的竞争潜力和广阔的发展空间,尤其适合于多个单位合作研究开发生产的项目和分布在不同地区的研发机构。
  3.3虚拟仪器技术。虚拟仪器技术是计算机辅助测试领域的一项重要技术,是现代仪器技术和现代计算机技术深层次结合的产物,具有功能强大、交互性、灵活性、系列化和模块化、网络化等优点。虚拟仪器技术的应用也较广泛,如:①利用虚拟仪器技术测量不同进口压力和转速下的液力变矩器的性能参数。②虚拟仪器技术用于蚕茧无损质量检测。③利用虚拟仪器计算机视觉软件和开发工具,开发出计算机自动化秧苗分析系统,可用于预测在最后发芽期限发芽良好的秧苗数量及监视秧苗质量。④虚拟仪器技术用于农机监控、检测上及农机现代化管理与教育。
  3.4远程测控技术常见的远程测控技术有:专线远程测控技术、电话网远程测控技术、以太网远程测控技术和无线通信远程测控技术。远程测控技术的应用主要有:①基于Intemet的远程测控技术。②基于现场总线的远程测控技术。③基于无线通信的远程测控技术。
  4 结束语
  随着计算机技术的发展,各领域逐渐开始采用以信息的获取与应用为中心的方式,以实现工业生产、仪器仪表的自动化控制。同时,数据处理技术、信号传感技术、计算机控制技术等先进技术也在飞速发展,促使现代测控技术发生深刻的变化。现代测控技术的未来发展将朝着智能化、系统化、标准化及系统功能的综合性等趋向,并更加的开放化、标准化,为促进技术水平的提高做出巨大的贡献。

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