摘要：科技发展与进步，全面推动了自动化发展，自动化仪表的创新应用，在各行各业均发挥了重要的作用，一个企业生产能力高低，要从自动化应用层次上体现出来，自动化水平已成为衡量行业现代化水平的显著标志。仪表是电气工程自动化控制的主要部分，在电气系统中也实现了普遍推广，当前我国的仪表自动化技术已经越来越成熟，满足了大生产需求。文章主要通过对电气工程技术原理进行分析，全面评估自动化仪表在电气工程中应用的效果。
关键词：自动化仪表；工作原理；探析
随着社会的发展，网络信息技术与人工智能技术发展迅速，仪器仪表网络信息控制技术与人工智能控制技术都有一定进步。目前，从国内与国外发达国家工业生产的各种机械、电子与监控设备的管理控制上来看，自动化控制技术应用广泛，仪器仪表自动化控制与日俱增。自动化仪表是系统的中心枢纽，是系统运行监测的核心部位，如果系统运行中发生故障问题，自动化仪表就可以自动监测出故障范围，缩短了抢修反应时间，帮助技术人员确定故障具体位置与原因，自动化仪表还可以提供相应的参数，为后续调试仪表提供数据基础。
１ 仪器仪表自动化概念
仪器仪表自动化又可以称为自动化仪表，是利用计算机技术与大数据信息技术创新而成。仪器仪表由很多元件构成，各元件也进行了相应的自动化技术处理。目前，自动化仪表是市场中自动化功能非常强大的技术工具，一般有压力仪表盘、流量仪表盘、温度仪表盘和水量仪表盘等几种。
自动化仪器仪表有三个主要的功能分区：传感器，这是自动化仪器工作的第一大功能区，主要功能是采集收取信号，控制单元；变送器，这是仪器仪表的第二大功能区，负责分析传感器传输的信号，处理单元，把模拟信号转化成电信号形式；显示器是仪器仪表第三大功能分区，其主要功能是接受电信号，并把分析的数据结果呈现在仪表上，简单说就是输出单元的功能（如图１所示）。
图 １ 自动化仪器功能分区示意图
自动化仪表在很多领域应用非常广，例如常用的电动调节仪表、气动调节仪表等都属于工业自动化仪表。自动化仪表在制造业、石油化工业、建筑业与机械电子业生产活动中特别常见，在一定程度上推动了我国产业的发展，为我国市场经济的转型奠定了技术动力基础。例如，电工仪器仪表是电工仪表的智能自动化的表现，它使我国电力用户信息资料收集工作变得简便，在计算机网络技术帮助下，可以在电网终端计算机中控制分析整个区域用户的用电量；在环境保护工作中也开始使用自动化仪表，环保仪器仪表可以实时有效检测水质问题、大气环境污染等（如图 ２ 所示）；此外，显微镜、温度计、高速照相机、磁强计等都是自动化仪器仪表。
图 ２ 环保仪器仪表
2 自动化仪表特征
2.1 自动化仪表操作自动化
相较于传统设备，自动化仪表最大的优势是自动化。整个测量过程只需要进行键盘扫描，然后对量程进行选择，就能建立开关的启动或者闭合操作，保障数据采集过程和传输处理过程的完整性。整个操作流程会借助设备进行自动化处理。目前，较为常见的是单片机和微控制器，能满足全自动化处理要求。
2.2 自动化仪表自测功能
自动化仪表也能建立相应的自测功能体系，有效完成自动调零处理和自动故障处理，并在检测问题后建立自动校准和自诊断，保证能对故障问题予以统筹分析。需要注意，这种自测功能在仪器启动后就能完成，且能有效提升仪器维护项目的实效性。
2.3 自动化仪表数据处理功能
应用自动化仪表也能有效落实数据自动化处理，借助单片机或者微控制器，解决传统硬件逻辑体系无法解决的问题，且有效应用软件的灵活性提供操作流程的完整程度，为后续操作管理水平的升级提供保障[2]。例如，在传统的数字万用表进行测量和数据分析的过程中，其自身职能可对电阻参数、交流电电压参数和直流电电压参数等进行测定。而具备智能化技术的万用表，不仅能对传统项目予以测定，还能有效对测量结果进行零点平移处理、平均值计算处理以及统计分析处理等，有效满足了数据管理结构，将人们从繁琐的计量工作中解救出来，一定程度上提升了测量项目的整体实效性和准确性，为后续数据分析提供了保障。
2.4 自动化仪表人机对话功能
在自动化仪表运行过程中，人机对话功能较为关键。利用键盘代替传统设备中的切换开关结构，相关操作人员只需要借助键盘就能完成命令的传输和处理，并且有效落实具体的测量工作，为后续运行情况的实时监督提供保障。此外，自动化仪表还能具备编程能力，能结合 PC 机对用户需求的项目进行自动测量，并且维护测试任务的完整性。基于此，在技术不断发展的背景下，自动化仪表凭借其高精度、高分辨率以及模拟一体化等优势，成为了现代工业中不能或缺的设备体系。
３ 仪表自动化控制技术的实际应用
自动化控制技术目前被广泛应用于仪器仪表性能与构造改造等方面，优化了仪器仪表的运行结构，提升了仪器仪表的工作性能，使得工作效率得到提高，大大促进了我国仪器仪表的发展与应用。
第一，自动化控制技术促进仪器仪表的一些硬件构件和软件构件相结合，生产出智能硬件与智能软件构件，形成仪器仪表智能运行内部系统。利用智能科学技术提升了仪器仪表的计算功能与测量功能，同时仪表的转速得到提升，数据的准确性也得到提高。
第二，在仪器仪表中利用自动化智能算法和一些先进的数据算法，例如比较流行的蚁群算法、医学的遗传算法，以及神经网络算法等。这些算法丰富了仪器仪表的计算功能，有效保证了仪器仪表日常工作效率。
第三，设计微型处理器，这是根据模糊控制算法衍生而来的。微型处理器可以使仪器仪表内的各个微型控制有机结合在一起，例如单片机这种微型控制器，微型处理器可以自动把性能好的单片机结合在一起，而损坏的单片机则会被处理器分析出来，其内部元件检测模式非常简便，不需要像传统的检测方式一样挨个进行检测调试。
结语
随着自动化仪表在各行各业的应用越来越广泛，其故障频率也随之增高，所以只有从生产、使用、维护等进行全程控制，才能确保仪表功能正常，发挥仪表作用，满足企业生产需求。
参考文献：
[1] 田娜.工业自动化仪表与自动化控制技术探讨 [J].橡塑技术与装备，2016，04：86~88.
[2] 田宜，刘少杰.关于工业自动化仪表与自动化控制技术的思考 [J].科技视界，2016，25：147.
论文作者:张亚雄
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
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