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測試儀器發展的四大階段

2015/6/8 11:31:13      點擊:

儀器儀表是信息的源頭, 是人類獲取有關自然界知識、 認識世界的工具。 信息高速公路作為信息社會的基礎結構,奠定了它在人與自然的邏輯關系中的橋梁和紐帶的地位。 測試儀器位于信息高速公路與自然之間的環域, 是信息高速公路中信息的重要來源。

    縱觀儀器技術的發展,其歷經了模擬儀器、 數字儀器、 智能儀器和虛擬儀器等幾個主要階段,如圖。


( 1)模擬儀器:20世紀 50 年代以前, 電測量技術主要是模擬測量, 此類儀器的基本結構是電磁機械式, 主要是借助指針來顯示測量結果。

( 2)數字儀器:20 世紀 50 年代, 數字技術的引入和集成電路的出現, 使電測儀器由模擬式逐漸演化為數字式, 其特點是將模擬信號測量轉化為數字信號測量, 并以數字方式輸出最終結果, 適用于快速響應和較高準確度的測量。 這類儀器目前相當普及, 如數字電壓表、 數字頻率計等。

( 3)智能儀器:出現于 20 世紀 70年代, 是現代測試技術與計算機技術相結合的產物。 它是含有微計算機或微處理器的測試儀器, 測量結果具有存儲、 運算、 邏輯判斷及自動操作、自動控制等功能, 即具有一定智能作用, 故將其稱之為 “ 智能儀器” 。 智能儀器將傳統數字儀器中控制環節、 數據采集與處理、 自調零、 自校準、 自動調節量程等功能改由微處理器完成, 從而提高測量精度和速度。

( 4)虛擬儀器:這一概念早在 20 世紀 70 年代就已提出,但真正得以實現則是在 PCI、 GPIB、 VXI、 PXI 等總線標準出現之后才變為可能, 并隨著卡式儀器、 VXI 總線儀器、 PXI 總線儀器等的推出而得到迅速發展。 虛擬儀器是在計算機基礎上通過增加相關硬件和軟件構建而成的、 具有可視化界面的儀器。 虛擬儀器是現代計算機技術與儀器技術完美結合的產物,軟件在儀器的開發和使用的全過程中起著至關重要的作用, 可以說沒有了軟件就沒有虛擬儀器。 它基于 “ 軟件就是儀器” 的思想, 利用最新的計算機技術來實現和擴展傳統儀器的功能,真正實現由用戶自己設計和定義滿足自己特殊要求的儀器。以太網的發展為基于網絡的測試系統提供了平臺, 也成就了 LXI [12 - 13] 的誕生。 2004 年 9 月 VXI 科技公司和安捷倫聯合推出一種新的基于工業以太網的總線規范—LXI。 LXI 標準用以太網作為系統的骨干, 無需 VXI 或 PXI 方式的機箱。 LXI聯盟于 2005 年 10月通過了 IEEE1588 協議, 為 LXI 網絡化虛擬儀器的設計與實現提供了標準。 未來的總線將會向專業化和大眾化方向發展, 因此, 在 LXI 儀器還未完全占領市場之前,VXI、 PXI 和 USB等都將成為市場的主流總線技術。隨著信息高速公路和儀器技術的進一步發展與結合, 基于Internet 的遠程測控是現代測試技術和虛擬儀器技術的發展方向之一。

 

   以 Internet 為代表的網絡技術的成熟以及它與儀器技術的結合, 為儀器技術的發展帶來了前所未有的空間和機遇, 可以肯定, 網絡化測試技術的時代已經來臨。

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