电子测量技术发展趋势

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电子测量技术发展趋势



（大连海事大学信息科学技术学院电子科学与技术系，大连，220093481）

摘要：

近几十年来，电子技术的飞速发展使之在各个行业各个领域都有着重要的应用。进入新世纪以后，以信息技术为代表的新兴技术更加促进了电子行业的飞速增长，也极大地推动了电子测量技术的快速发展。本文将简单的介绍电子测量技术的发展趋势。 关键词：电子测量技术，趋势，发展

一、电子测量技术在我国的发展

上世纪60年代中期，中小规模集成电路问世。所谓集成电路，就是将电阻、电容、二极管、三极管等各种元器件经过半导体工艺或薄膜工艺制作在同一块硅片上，并按某种电路互联起来，制成的具有一定功能的电路，从而打破了半导体元器件组成的传统电路的概念，实现了材料、元件、电路三位一体。由于集成电路的问世，使得原来的电路变得更小，因此，由集成电路做成的电子测量仪器体积更为减小，同时其测量范围更为宽广，测量精度大为提高。现在一些比较先进的电子测量仪器均用集成电路做成，并且有了智能功能，特别是在尖端技术和现代化的工农业生产中，集成电路测量仪器的优势更为明显。上世纪世纪70年代以来，计算机、微电子等技术迅猛发展。在它们的推动下，同时也是为适应现代化工农业生产甚至战争的新需求，测量技术与仪器不断进步，相继诞生了智能仪器、PC仪器、VXI仪器、虚拟仪器及互换性虚拟仪器等微机化仪器及其自动测试系统，计算机与现代仪器设备间的界限日渐模糊，测量领域和范围不断拓宽。近10年来，以Internet为代表的网络技术的出现以及它与其他高新科技的相互结合，不仅已开始将智能互联网产品带入现代生活，而且也为测量与仪器技术带来了前所未有的发展空间和机遇，网络化测量技术与具备网络功能的新型仪器应运而生。

中国电子测量技术经过40多年的发展，为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流，中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路，特别是经过“九五”期间的发展，我国电子测量技术在若干重大科技领域取得了突破性进展，为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。进入 21 世纪以来 ,科学技术的发展已难以用日新月异来描述。新工艺、新材料、新的制造技术催生了新的一代电子元器件 ,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势。 二、电子测量技术在我国现状及存在问题

在航天器、武器系统的单元系统中也设计了自检测功能，但在实用的自动测试系统中，尤其在武器系统的测试中，缺少实用的人工智能测试技术，故障诊断水平低、实用性差、网络化水平低。从测试体制的变革方面，国内尚没有边缘扫描技术和完善的智能内装测试系统。因此，与国外存在比较大的差距，国外20世纪八十年代末，九十年代初即提出了内装测试系统和可测试性概念，随后研制出了设备，并制订出了相应标准。近年来中国测量技术的可靠性和稳定性问题得到了很多方面的重视，状况有了很大改观。测试技术行业目前已经越过低谷阶段，重新回到了快速发展的轨道，尤其最近几年，中国本土测量技术取得了长足的进步，特别是通用电子测量设备和汽车电子设备的研发方面，与国外先进产品的差距正在快速缩小，对国外电子仪器巨头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟技术的发展，为中国的测试测量仪器行业带来了新的契机，加上各级政府日益重视，以及中国自主应






用标准研究的快速进展，都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计年鉴中可以看出，中国的测试测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。

三、电子测量技术的发展趋势

网络技术的出现，正在并将极大地改变人们生活的各个方面。具体到计量测试、测控技术及仪器仪表领域，微机化仪器的联网，高档测量仪器设备以及测量信息的地区性、全国性乃至全球性资源共享，各等级计量标准跨地域实施直接的数字化溯源比对，远程数据采集与测控，远程设备故障诊断，电、水、燃气、热能等的自动抄表，等等，都是网络技术进步并全面介入其中发挥关键作用的必然结果。

面向21世纪的我国电子测量技术的发展趋势和方向是：测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化；测量数据管理的科学化、标准化、规格化；测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中，并发挥其主导作用。

我国测试技术已经进入标准化设计阶段，而且已采用了工业界先进的计算机I/O总线标准和数字化总线、仪器总线相结合的标准，逐步接近国际先进水平。但如何进一步发展，发展的主要内容是什么，这是摆在从事测试技术的每个工程人员需要认真思索的问题。任何技术的发展均取决于社会发展的需求。根据安捷伦公司在1996年对检测成本统计：硬件成本6%，检测开发24%，检测操作57%，维护成本占13%。除了硬件成本外，其它三项基本是软件开发、维护、操作成本。因此，对TPS的开发、移植、维护、重用，应是测试系统的重要研究内容。因此，美国在ABBET（广域测试）对测试软件作了重点描述和规范。它以信息模型对测试信息进行规格化描述，消除了层次间测试信息移植、共享和应用的障碍。将测试从宏观上划分为产品描述层、测试策略和要求层、测试过程层、测试资源管理层、仪器控制层等内容。其根本目的是建立一种通用的ATS开放系统体系结构，从该体系结构再衍生出由具体硬件、软件和系统实现的体系结构，达到测试贯穿于产品从设计思想到装备现场的整个寿命周期，包括从一个寿命周期阶段到另一个寿命周期阶段相关测试信息的传递；生成所需测试程序与过程中信息的使用；故障隔离和修理时，在编写报告和诊断操作中测试维护信息收集和诊断信息反馈。同时通过渐近方法确定ATS开放系统体系结构。计划了四个发展项目，每个发展项目完成后，产生一个ATS开放系统体系结构的完好部件，从而增加了该体系结构的开放程度与能力水平。四个发展项目分别解决“仪器互换性和互操作性”、“TPS可移植性和互操作性”、“寿命周期信息交换”、“过程与工具”。通过四个发展项目产生了ATS信息架构和软件架构。在测试领域对人工智能技术应给予高度重视。



四、小结

综上所述 ,21 世纪的电子测量仪器随着芯片技术和 DSP 技术的发展将达到前所未有的高性能 ,随着计算机技术与仪器的进一步融合 , 仪器的易操作性 ,易升级性 ,测量能力 ,数据处理和分析能力 ,都得到了大幅度提高。与此同时 ,软件无线电正越来越多地被应用到各个领域 , 仿真技术将为用户的设计和验证提供了更加强大和方便的工具。自动测试系统经历了从GPIB 系统到 VXI 系统 ,从 VXI 系统到VXI 与 GPIB 混合系统的发展历程 , 越来越多的军工用户希望拥有一种长寿命且高性能的系统标准体系来承担日益复杂的测试压力和维护成本的压力 ,面对未来的挑战 ,LXI 仪器将在继承现有测试技术的基础之上 ,为下一代测试技术和测试仪器 ,特

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