摘要:测控技术与仪器是集电子技术、计算机技术、信号分析与处理、光学、通讯等多种学科交叉为一体的综合性学科。 因此,测控技术与仪器这一学科非常符合当前社会发展的大环境,成为许多科研工作者关注和公关的重心。 本文主要介绍测控技术与仪器在农牧业、航空技术、建筑领域中实践的应用与发展前景。
关键词:测控技术;测控仪器;应用
1测控技术分类
测控技术主要分为:基于网络的测控技术、基于机器视觉的测控技术、基于无线通信的测控技术等,这些测控技术被广泛应用在各领域中,效果显著。基于网络的测控技术主要应用Internet专业知识,构建网络化测控系统,降低组建系统开支的同时,实现测试信息与测试设备的共享。该测控技术借助现场传感器,对被测对象相关信息进行检测,而后将测得的信息传输给精密的仪器进行分析处理,提高测控仪器利用率的同时,可实现被测对象的远程测控,降低人力、物力成本。基于机器视觉的测控技术应用红外摄像仪、CMOS摄像机、CCD摄像机等设备,基于图像测量、处理、识别等处理技术,用于检测精密零件的外观、尺寸等,和图像相关的测控任务中。针对环境恶劣、通信距离远、工作点多的远程测控作业,可借助无线电波,实现主站和各子站间的数据通信。该测控技术避免了复杂连线,不需铺设光缆或电缆,测控效果好,成本低。
2测控技术与仪器的特征分析
测控技术与仪器应用具有实践性强、操作难度小以及应用范围广的特点,其相对于其他的测量技术还具有以下几个方面的特殊优势。其一,计算机网络化优势。测控技术与仪器的计算机网络化优势十分显著。特别是在当下随着信息技术的高速发展,目前测控技术与仪器也向着信息化与自动化的方向迈进,通过内部系统的协调与规划的统一性,再加上互联计算机的高速处理,目前测控技术也逐渐形成了以计算机技术为核心的网络化模块,其更是实现了更高精度的测量水平。其二,迅速精准判断优势。传统的测量技术往往存在误差较大以及人工成本过高的问题。随着测控技术与仪器的不断发展,该技术可以在很大程度上取代人工完成各项测量任务,在测控过程中还具有成本低,判断精准以及反馈及时的特点,这对于进一步促进我国相关产业的发展具有重要的价值和意义。其三,测控方案选择的优势。从原理上来看,测控技术的应用不但可以在短时间内获取精准的数据,还可以通过计算机的经验公式与内部运算模块对于数据进行筛选与处理分析,从而在最短的时间内选择出最为准确有效的数据,不但可以为决策者提供精准的决策依据,同时也可以兼顾成本节约以及工作效率提升等方面的需求,这对于该技术的发展与推广具有重要的价值。
3测控技术与仪器在实践中的应用
测控技术的应用十分广泛,例如在新型传感器、远程控制技术、航天、电子系统等领域中都得到了应用。
3.1在蓄电池中的应用
测控技术在蓄电池中的应用,主要是对蓄电池的电动进行检测是否符合正常的标准, 其次还可以检测蓄电池的容量,荷载程度等,来判断蓄电池是不是老化,寿命长不长。
3.2航天航空与农业领域的应用
测控技术应用于航天航空领域是近些年来才完成的任务,其主要被应用于航天飞行器的飞行路线规划、飞行目标设计以及对航天器进行的飞行轨迹跟踪测量等方面的实时监控与记录工作。相应的,测控技术在农业生产活动中也具有广泛的应用,其不但通过农业生产的数字化有效提升了农业生产的整体效率,同时也可以通过实时监控的方式确保了生产的整体质量。比如在进行粮食的产品储存过程中,就可以通过测控系统对空间内部的温度进行实时监控测量,当储藏的问题不符合预设的温度时,其就会自动连接通风机进行通风,直至下降至合适温度后才会完成相应的测控任务。
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3.3传感器中的应用
传感器是将例如声、光、温度等一系列物理量转换为电压、电流、电阻等电量值的设备,作为机电一体化行业、工业机器人行业、电子控制系统中的检测部分,是必不可少的和不可替代的。随着测控技术的不断发展,其高精度的测控手段融入至传感器的制造和应用中,会大大提高传感器的精度、重复精度、分辨率,缩短传感器响应时间,尤其在测量温度、压力、流量等具有大滞后环节的系统中具有明显的优势。
3.4虚拟仪器的应用
虚拟仪器技术是通过高性能的模块化硬件来完成各种测试与测量任务的技术类型,这种技术是现代计算机技术与现代测控技术相结合的高科技产物,同时也逐渐成为计算机辅助测试的重要技术类型之一。由于该技术具有较强的网络化特征,且具有功能性强以及灵活性强的优势,所以在改善产品的质量以及提升产品的开发生产效率方面都具有不错的优势。
3.5在建筑领域的应用
在建筑的每一个方面每一个步骤中都要用到测控技术进行测量与控制。比如在工业建筑中需要用到的一种工业建筑桁架结构如产房车间等,在这种桁架结构中需要用到光纤材料、压电材料等新型材料,在我国好多进行了很多采用压电陶瓷作为适合控制震动的材料。在高层建筑垂直方向矫正这方面也有很多会应用到最基础的测控技术,如首先应该需要保证测控轴线的垂直,通常应该对相应的地基抗滑能力,承载能力等进行反复精确的测量,保证万无一失。
3.6远程控制中的应用
随着无线网络技术的不断发达,很多智能家居在人们的生活中得到普及应用,测控技术可以在无线网络通信的平台上,实现对目标的检测和控制,例如目前正在快速普及的智能燃气表技术和已经推广使用的智能电表、智能水表中,均利用了远程测控技术,提高了用户体验。
4测控技术的发展趋势
未来,随着科学技术的持续进步和我国经济环境的不断改善,良好的经济分为会助力科学技术的发展。今后,测控技术会在科技领域、工业领域、军事领域、甚至民用领域中得到充分的应用。例如,在科技领域中,我国精密仪器的制造水平较低,通过测控技术在高精密仪器中的不断深入融合,会稳步提高我国精密仪器的水平;在工业领域,测控技术将会在机电一体化技术和新型的工业机器人技术中广泛应用,可以提高工业生产效率、降低生产成本,使例如汽车生产线等行业更具智能化;在军事领域,测控技术可以提高武器的精准打击程度、提高对导弹跟踪和拦截的准确性,使我国军事水平进一步提升;在民用领域,随着智能家居时代的带来,测控技术将会在人们的生活中起到关键作用,例如室内环境测控、智能家电控制等,以提高人们的生活质量和舒适度,提高生活便捷性,有效降低日常风险。
结语
综上所述,测控技术与仪器的实践应用离不开技术的革新与产业的发展。当前我国现代测控技术与仪器正处于快速发展的阶段,其规模与应用的领域都在不断扩大,但是在核心技术的开发与研制方面依然处于初级阶段。笔者也试着从高校培养模式的转变、企业研发水平的提升以及测控技术与仪器的智能化、自动化发展方向等多个方面对于测控技术与仪器的实践应用前景和策略进行了判断,也希望能够为行业的进一步发展奠定良好的基础,并为我国的社会主义现代化建设工作的顺利完成贡献一份绵薄之力。
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论文作者:路麒麟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/2
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