綜觀(guān)科學(xué)上的重大發(fā)現,往往是由于新的觀(guān)測手段的發(fā)明而開(kāi)展起來(lái)的。以物理學(xué)諾貝爾獎金獲得者為例,百分之五十的工作是得益于新的儀器或測試手段的發(fā)明創(chuàng )造。儀器儀表也是實(shí)現信息的獲取、轉換、存貯、處理和揭示物質(zhì)運動(dòng)的*工具,儀器儀表裝備水平在很大程度上反映出一個(gè)國家的生產(chǎn)力發(fā)展和現代化水平。 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,數字技術(shù)的出現使各種數字儀器得以問(wèn)世,把模擬儀器的精度、分辨力與測量速度提高了幾個(gè)量級,為實(shí)現測試自動(dòng)化打下了良好的基礎。 60年代中期,測量技術(shù)又一次取得了進(jìn)展,計算機的引入,使儀器的功能發(fā)生了質(zhì)的變化,從個(gè)別電量的測量轉變成測量整個(gè)系統的特征參數,從單純的接收、顯示轉變?yōu)榭刂?、分析、處理、計算與顯示輸出,從用單個(gè)儀器進(jìn)行測量轉變成用測量系統進(jìn)行測量。 70年代,計算機技術(shù)在儀器儀表中的進(jìn)一步滲透,使電子儀器在傳統的時(shí)域與頻域之外,又出現了數據域(Data domain)測試。 80年代,由于微處理器被用到儀器中,儀器前面板開(kāi)始朝鍵盤(pán)化方向發(fā)展,過(guò)去直觀(guān)的用于調節時(shí)基或幅度的旋轉度盤(pán),選擇電壓電流等量程或功能的滑動(dòng)開(kāi)關(guān),通、斷開(kāi)關(guān)鍵已經(jīng)消失。測量系統的主要模式,是采用機柜形式,全部通過(guò)IEEE-488總線(xiàn)送到一個(gè)控制器上。測試時(shí),可用豐富的BASIC語(yǔ)言程序來(lái)高速測試。不同于傳統獨立儀器模式的個(gè)人儀器(Personal instrument)已經(jīng)得到了發(fā)展。 90年代,儀器儀表與測量科學(xué)進(jìn)一步取得重大的突破性進(jìn)展。這個(gè)進(jìn)展的主要標志是儀器儀表智能化程度的提高。突出表現在以下幾個(gè)方面。 1. 微電子技術(shù)的進(jìn)步將更深刻地影響儀器儀表的設計; 2. DSP芯片的大量問(wèn)世,使儀器儀表數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據處理能力; 4. 圖像處理功能的增加十分普遍; 5. VXI總線(xiàn)得到廣泛的應用。 二、 國外儀器儀表發(fā)展特點(diǎn) 1. 新技術(shù)的應用 目前普遍采用EDA(電子設計自動(dòng)化)、CAM(計算機輔助制造)、CAT(計算機輔助測試)、DSP(數字信號處理)、ASIC(集成電路)及SMT(表面貼裝技術(shù))等。 2. 產(chǎn)品結構變化 注重性能價(jià)格比。在重視儀器開(kāi)發(fā)的同時(shí),注重高新技術(shù)和量大面廣產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)。 注重系統集成,不僅著(zhù)眼于單機,更注重系統、產(chǎn)品軟化,隨著(zhù)各類(lèi)儀器裝上了CPU,實(shí)現了數字化后,軟件上投入了巨大的人力、財力。今后的儀器歸納成一個(gè)簡(jiǎn)單的公式:儀器=AD/DA+CPU+軟件,AD芯片將模擬信號變成數字信號,再經(jīng)過(guò)軟件處理變換后用DA輸出。 |