摘要：测控技术与仪器是研究信息的获取和处理，以及对相关要素进行控制的理论与技术；是电子、光学、精密机械、计算机、信息与控制技术多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。测控技术与仪器是将自动化系统上的信号加以采集、整理、处理、而后进行显示或者发出控制信号的过程。本文主要浅析国内外测控技术与仪器的发展现状以及未来的发展趋势。
关键词：测控技术；仪器；发展现状；趋势
一、国内目前的发展趋势
中国在测控技术与仪器上起步相对于其他国家较晚，但是随着改革开放以来，我国在这上面高速发展，特别是中国制造2025的提出，更加促进了其发展。自从迅猛发展的计算机技术及微电子技术渗透到测控和仪器仪表技术领域，便使该领域的面貌不断更新。相继出现的智能仪器、总线仪器和虚拟仪器等微机化仪器，都无一例外地利用计算机的软件和硬件优势，从而既增加了测量功能，又提高了技术性能。由于信号被采集变换成数字形式后，更多的分析和处理工作都由计算机来完成，故很自然使人们不再去关注仪器与计算机之间的界限。近年来，新型微处理器的速度不断提高，采用流水线、RISC结构等先进技术，又极大提高了计算机的数值处理能力和速度。在数据采集方面，数据采集卡、仪器放大器、数字信号处理芯片等技术的不断升级和更新，也有效地加快了数据采集的速率和效率。
与计算机技术紧密结合，已是当今国内仪器与测控技术发展的主潮流。对微机化仪器作一具体分析后，不难见，配以相应软件和硬件的计算机将能够完成许多仪器、仪表的功能，实质上相当于一台多功能的通用测量仪器。这样的现代仪器设备的功能已不再由按钮和开关的数量来限定，而是取决于其中存储器内装有软件的多少。从这个意义上可认为，计算机与现代仪器设备日渐趋同，两者间已表现出全局意义上的相通性。
二、国际目前的发展方向
（1）以自然基准溯源和传递，同时在不同量程实现国际比对。
（2）高精度。目前半导体工艺的典型线宽为0.25μm，并正向0.18μm过渡，2009年的线宽是0.07μm左右。如果定位要求占线宽的1/3，那么就要求10nm量级的精度，而且晶片尺寸还在增大，达到300mm。这就意味着测量定位系统的精度要优于3×10的-8次方，相应的激光稳频精度应该是10的-9次方数量级。
（3）高速度。目前加工机械的速度已经提高到1m/sec以上，上世纪80年代以前开发研制的仪器已不适应市场的需求。例如惠普公司的干涉仪市场大部分被英国所占领，其原因是后者的速度达到了1m/sec。
（4）高灵敏，高分辨，小型化。如将光谱仪集成到一块电路板上。
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（5）标准化。通讯接口过去常用GPIB，RS232，目前有可能成为替代物的高性能标准是USB、IEEE1394和VXI。现在，技术领先者设法控制技术标准，参与标准制订是仪器开发的基础研究工作之一。
三、未来的发展趋势
（1）配合数控设备的技术创新
数控设备的主要误差来源可分为几何误差（共有21项）和热误差。对于重复出现的系统误差，可采用软件修正；对于随机误差较大的情况，要采用实时修正方法。对于热误差，一般要通过温度测量进行修正。中国机床行业市场萎缩同时又大量进口国外设备的原因之一就是因为这方面的技术没有得到推广应用。为此，需要高速多通道激光干涉仪：其测量速度达60m/min以上，采样速度达5000次/sec以上，以适应热误差和几何误差测量的需要。空气折射率实时测量应达到2×10的-7次方水平，其测量结果和长度测量结果可同步输入计算机。
（2）运行和制造过程的监控和在线检测技术
综合运用图像、频谱、光谱、光纤以及其它光与物质相互作用原理的传感器具有非接触、高灵敏度、高柔性、应用范围广的优点。在这个领域综合创新的天地十分广阔，如振动、粗糙度、污染物、含水量、加工尺寸及相互位置等。
（3）配合信息产业和生产科学的技术创新
为了在开放环境下求得生存空间，没有自主创新技术是没有出路的。因此应该根据有专利权、有技术含量、有市场等原则选择一些项目予以支持。根据当前发展现状，信息、生命医学、环保、农业等领域需要的产品应给予优先支持。如医学中介入治疗的精密仪器设备、电子工业中的超分辨光刻和清洁方法和机理研究等。
四、结语
对于这个高速发展的学科，我国现在也在加大经济上和政策上的投入，作为大学生而言，努力学好专业的科学文化知识，才能为祖国测控技术的发展添砖加瓦。
参考文献
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[4]张蓉舟.论测控技术与仪器发展现状[J].科技创新与应用,2019(03):149-150.
论文作者:李肇璞
论文发表刊物:《信息技术时代》2018年6期
论文发表时间:2019/3/15
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