現(xiàn)代儀器儀表發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)分析

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，微處理器的速度越來(lái)越快，價(jià)格越來(lái)越低，已被廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，使得一些實(shí)時(shí)性要求很高，原本由硬件完成的功能，可以通過軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。甚至許多原來(lái)用硬件電路難以解訣或根本無(wú)法解決的問題，也可以采用軟件技術(shù)很好地加以解決。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展和高速數(shù)字信號(hào)處理器的廣泛采用，極大地增強(qiáng)了儀器的信號(hào)處理能力。數(shù)字濾波、FFT、相關(guān)、卷積等是信號(hào)處理的常用方法，其共同特點(diǎn)是，算法的主要運(yùn)算都是由迭代式的乘和加組成，這些運(yùn)算如果在通用微機(jī)上用軟件完成，運(yùn)算時(shí)間較長(zhǎng)，而數(shù)字信號(hào)處理器通過硬件完成上述乘、加運(yùn)算，大大提高了儀器性能，推動(dòng)了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在儀器儀表領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

從現(xiàn)代儀器儀表科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)，可以列出儀器儀表發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)如下：

①傳感技術(shù)。傳感技術(shù)不僅是儀器儀表實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的基礎(chǔ)，它也是儀器儀表實(shí)現(xiàn)控制的基礎(chǔ)。這不僅因?yàn)榭刂票仨氁詸z測(cè)輸入的信息為基礎(chǔ)，并且是由于控制達(dá)到的精度和狀態(tài)，必需感知，否則不明確控制效果的控制仍然是盲目的控制。

②系統(tǒng)集成技術(shù)。系統(tǒng)集成技術(shù)直接影響儀器儀表和測(cè)量控制科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用廣度和水平，特別是對(duì)大工程、大系統(tǒng)、大型裝置的自動(dòng)化程度和效益有決定性影響，它是系統(tǒng)級(jí)層次上的信息融合控制技術(shù)，包括系統(tǒng)的需求分析和建模技術(shù)，物理層配置技術(shù)，系統(tǒng)各部份信息通信轉(zhuǎn)換技術(shù)，應(yīng)用層控制策略實(shí)施技術(shù)等。在操作人員為多種不同崗位的操作群體情況下，還包括各級(jí)操作人員需求分析技術(shù)。

③智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)是人類以接近最佳方式，通過測(cè)控系統(tǒng)以接近最佳方式監(jiān)控智能化工具、裝備、系統(tǒng)達(dá)到既定目標(biāo)的技術(shù)，是直接涉及測(cè)控系統(tǒng)的效益發(fā)揮的技術(shù)，是從信息技術(shù)向知識(shí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。智能控制技術(shù)可以說是測(cè)控系統(tǒng)中最重要和最關(guān)鍵的軟件資源。智能控制技術(shù)包括仿人的特征提取技術(shù)，目標(biāo)自動(dòng)辨識(shí)技術(shù)，知識(shí)的自學(xué)習(xí)技術(shù)，環(huán)境的自適應(yīng)技術(shù)，最佳決策技術(shù)等。

④人機(jī)界面技術(shù)。人機(jī)界面技術(shù)主要為方便儀器儀表操作人員或配有儀器儀表的主設(shè)備、主系統(tǒng)的操作員操作儀器儀表或主設(shè)備、主系統(tǒng)服務(wù)。它使儀器儀表成為人類認(rèn)識(shí)世界、改造世界的直接操作工具。儀器儀表、甚至配有儀器儀表的主設(shè)備、主系統(tǒng)的可操作性、可維護(hù)性主要由人機(jī)界面技術(shù)完成。儀器儀表具有一個(gè)美觀、精致、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的人機(jī)界面，常成為人們選用儀器儀表及配有儀器儀表的主設(shè)備、主系統(tǒng)的一個(gè)重要條件。

⑤可靠性技術(shù)。隨著儀器儀表和測(cè)控系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴(kuò)大，可靠性技術(shù)特別是在一些軍事、航空航天、電力、核工業(yè)設(shè)施，大型工程和工業(yè)生產(chǎn)中起到提高戰(zhàn)斗力和維護(hù)正常工作的重要作用。這些部門一旦出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。因此裝置的可靠性、安全性、可維性、特別是包括受測(cè)控系統(tǒng)在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)的可靠性、安全性、可維性顯得特別重要。