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國外儀器儀表發(fā)展的特點與發(fā)展總趨勢

更新時間:2010-10-23點擊次數(shù):3540

國外儀器儀表發(fā)展的特點和發(fā)展總趨勢
 

 

一、儀器儀表發(fā)展概況

50年代初期,儀器儀表取得了重大突破,數(shù)字技術的出現(xiàn)使各種數(shù)字儀器得以問世,把模擬儀器的精度、分辨力與測量速度提高了幾個量級,為實現(xiàn)測試自動化打下了良好的基礎。

60年代中期,測量技術又一次取得了進展,計算機的引入,使儀器的功能發(fā)生了質的變化,從個別電量的測量轉變成測量整個系統(tǒng)的特征參數(shù),從單純的接收、顯示轉變?yōu)榭刂啤⒎治觥⑻幚怼⒂嬎闩c顯示輸出,從用單個儀器進行測量轉變成用測量系統(tǒng)進行測量。

70年代,計算機技術在儀器儀表中的進一步滲透,使電子儀器在傳統(tǒng)的時域與頻域之外,又出現(xiàn)了數(shù)據(jù)域(Datadomain)測試。

80年代,由于微處理器被用到儀器中,儀器前面板開始朝鍵盤化方向發(fā)展,過去直觀的用于調節(jié)時基或幅度的旋轉度盤,選擇電壓電流等量程或功能的滑動開關,通、斷開關鍵已經(jīng)消失。測量系統(tǒng)的主要模式,是采用機柜形式,全部通過IEEE-488總線送到一個控制器上。測試時,可用豐富的BASIC語言程序來高速測試。不同于傳統(tǒng)獨立儀器模式的個人儀器(Personalinstrument)已經(jīng)得到了發(fā)展。

90年代,儀器儀表與測量科學進一步取得重大的突破性進展。這個進展的主要標志是儀器儀表智能化程度的提高。突出表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.微電子技術的進步將更深刻地影響儀器儀表的設計;

2.DSP芯片的大量問世,使儀器儀表數(shù)字信號處理功能大大加強;

3.微型機的發(fā)展,使儀器儀表具有更強的數(shù)據(jù)處理能力;

4.圖像處理功能的增加十分普遍;

5.VXI總線得到廣泛的應用。

二、國外儀器儀表發(fā)展特點

1.新技術的應用

目前普遍采用EDA(電子設計自動化)、CAM(計算機輔助制造)、CAT(計算機輔助測試)、DSP(數(shù)字信號處理)、ASIC(集成電路)及SMT(表面貼裝技術)等。

2.產(chǎn)品結構變化

注重性能價格比。在重視儀器開發(fā)的同時,注重高新技術和量大面廣產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)。

注重系統(tǒng)集成,不僅著眼于單機,更注重系統(tǒng)、產(chǎn)品軟化,隨著各類儀器裝上了CPU,實現(xiàn)了數(shù)字化后,軟件上投入了巨大的人力、財力。今后的儀器歸納成一個簡單的公式:儀器=AD/DA+CPU+軟件,AD芯片將模擬信號變成數(shù)字信號,再經(jīng)過軟件處理變換后用DA輸出。

3.產(chǎn)品開發(fā)準則發(fā)生了變化

從技術驅動轉為市場驅動,從一味追求高精尖轉為"恰到好處"。開發(fā)一項成功產(chǎn)品的準則是,用戶有明確的需求;能用zui短的開發(fā)時間投放市場;功能與性能要恰到好處;產(chǎn)品開發(fā)準則的另一變化是收縮方向,集中優(yōu)勢。

4.生產(chǎn)技術注重專業(yè)生產(chǎn),不搞大而全

生產(chǎn)過程采用自動測試系統(tǒng)。目前多以GP-IB儀器組建自動測試系統(tǒng)。生產(chǎn)線上盡是一個個大的測試柜,快速地進行自動測試、統(tǒng)計、分析、打印出結果。

三、國外儀器儀表發(fā)展趨勢

工業(yè)自動化控制儀表主要包括變送器、調節(jié)器、調節(jié)閥等設備,控制儀表從基地式調節(jié)器(變送、指示、調節(jié)一體化的儀表)開始,經(jīng)歷了氣動、電動單元組合儀表到計算機控制系統(tǒng)(DDC),直至今日的分散控制系統(tǒng)DCS。DCS已經(jīng)走過了20多年的里程,DCS以其高度的可靠性、強大而易于擴充的功能、漂亮的圖形界面、方便的組態(tài)軟件、豐富的控制算法、開放的聯(lián)網(wǎng)能力等優(yōu)點,得到迅速的發(fā)展,成為計算機工業(yè)控制系統(tǒng)的主流。PLC以其結構緊湊、功能簡單、速度快、可靠性高、價格低等優(yōu)點,迅速獲得廣泛應用,已成為與DCS并駕齊驅的另一種主流工業(yè)控制系統(tǒng)。目前以PLC為基礎的DCS發(fā)展很快,PLC與DCS相互滲透、相互融合、相互競爭,已成為當前工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。


 

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