現代電子測量技術與儀器儀表的發展

張妍

近幾年來科學技術迅猛發展，以信息技術為代表的新科技促進了電子行業的飛速增長，也極大地推動了測試測量儀器儀表的快速發展。電子測量儀器的發展為我國國民經濟、企業發展，科學教育、特別是國防軍事的發展做出了巨大貢獻。隨著世界高科技發展的潮流，中國電子測量儀器也步入了高科技發展的道路，鑒于中國在全球制造環節和設計環節的重要地位，使得中國成為全球各大儀器廠商青睞的大戰場，同時，也帶動了中國測試測量儀器的研發與測試技術應用的迅速發展。

電子測量技術的現狀及存在的問題

目前國內的電子測量技術已有了很大的發展，中國測量儀器的可靠性和穩定性問題得到了各個方面的重視，狀況有了很大改觀。測試儀器行業目前已經越過低潮階段，重新回到了快速發展的軌道，尤其最近幾年，中國的儀器取得了巨大的進步，特別是通用電子測量設備和汽車電子設備的研發方面，與國外先進產品的差距正在快速縮小，給國外電子儀器龍頭的壟斷造成了一定的沖擊。隨著模塊化和虛擬電子技術的發展，為中國的測量儀器行業帶來了新的契機，加上各級政府越來越重視，以及中國自主應用標準研究的快速進展，都在為該產業提供前所未有的動力和機遇。從中國電子信息產業統計中可以看出，中國的電子測量儀器每年都以超過30%以上的速度在快速增長。在此快速增長的過程中，無疑催生出了許多測試行業新創企業，也催生出了一批批可靠性和穩定性較高的產品，現在已基本上采用了標準化，模塊化的設計體系，已從CAMAC、PC總線、STD總線向VXI、PXI總線發展，從堆疊式測試系統向標準化、模塊化測試系統發展，并先后研制出國產化VXI模件、VXI測試系統及PXI系統，使我國測試系統技術水平逐步進入國際先進行列。

雖然國內的測試測量產業快速的發展，但客觀地說中國的測試測量儀器還普遍落后，表面上看的有精度不高，外觀不好，可靠性差等，深入分析則存在以下問題：

人們在整個產品的制作流程中對測試這個環節不夠重視。在傳統的產品的制造流程中，研發始終處于核心地位，而測試則處于從屬和輔助位置，研究者對測試不夠重視。

數字化、標準化、模塊化結構有待提升。“數字化時代”是社會與經濟現代化的最新標志，關系著一個國家在科技領域“核心競爭力”的高低。模塊化則是國際電子測量儀器發展的方向。由于歷史的原因，中國儀器配套行業的企業多為良莠不齊的小型企業，標準化的研究也沒有跟上需求的快速發展，從而導致儀器的材料配套行業的技術水平較低。雖然目前已有較大的改觀，但距離整個產業的要求還有一定距離。所以，還應把標準化和模塊化的研究放到重要的位置。還有，在技術水平沒有達到的條件下，一味地追求精度或追求高指標，而沒有處理好與穩定性之間的關系。這些都是制約本國儀器發展的因素。

軟件技術、集成技術不夠發達。軟件技術在電子測量儀器中的作用，就如同人的大腦一樣，然而現代我國的電子測量儀器中的軟件技術還遠遠沒有體現出來。電子測量儀器硬件，即電子電路技術、同軸器件組件技術、波導器件組件技術的集成技術，在電子測量儀器中是其重要的核心技術，它與總線技術、軟件技術、模塊化技術共同組成現代化的電子測量儀器，這是我們電子測量儀器企業尚待攻克的一個難關。

面向應用和現代市場營銷模式還沒有真正建立起來。中國的儀器設備廠商只是重研發，重視生產，重視狹義的市場，還沒有建立起一套完整的現代營銷體系和面向應用的研發模式。傳統的營銷模式在計劃經濟年代里發揮過很大作用，但無法滿足目前整體解決方案流行年代的需求。所以，為了快速縮小與國外先進公司之間的差距，國內儀器研發企業應加速實現從面向仿制的研發向面向應用的研發的過渡。特別是隨著國內應用需求的快速增長，為這一過渡提供了根本動力，應該利用這些動力，跟蹤應用技術的快速發展。

目前電子測量儀器的高技術成果

成功研制微波毫米波矢量網絡分析儀。微波毫米波矢量網絡分析儀是我們成功研制的被稱為“世界電子測量儀器之王”的儀器。該儀器的突出特點主要有以下幾個方面：工作頻帶寬；測量精度高；大動態范圍；高速實時測試。

調制域分析儀的成功研發。調制域分析技術是可以用來加速設計和表征諸如雷達、電子戰、監控系統、擴頻通信等的工作和性能特征。調制域分析儀還非常適合設計防抱死制動系統、可調節懸浮系統、自適應巡航控制系統、防撞雷達、各種各樣的航天和防御系統等。

VXI總線技術取得重大進展。VXI可以大大減小設備的體積和重量，還可以大大提高測試速度，VXI比GPIB的速度可提高40倍，它測試系統的適應性、靈活性大為提高并且價格適中，有利于充分發揮計算機的作用。該研究成果已應用于“XXX型號遠程雷達綜合測試系統”、“火控雷達綜合測試系統”和各種裝備的VXI總線自動測試系統中。

電子測試儀器向毫米波推進。通信測量儀器達到高技術水平。通信產業的發展速度超過了人們的想象，所以我們必須適應通信產業的發展，以最快的速度發展我國的通信電子測量儀器。近幾年成都前鋒電子儀器廠研制完成了無線尋呼檢測儀、電臺綜合測試儀、數字微波通信測試儀；信息產業部電子第41研究所研制完成了誤碼測試儀、數字傳輸/數據通信分析儀、七號信令測試儀等。這些產品都達到了二十世紀末國際先進水平。

現代電子測量儀器的發展方向及趨勢

電子測量儀器的生產和設計是衡量一個國家工業基礎和工業生產能力的重要標志，因此在儀器儀表生產技術的研究中要注重解決好產品的設計和過程監管模式，研究新型的儀器儀表應注重高精度，高質量，穩定性，可靠性，可維護性，可操作性，易升級性等。

我國電子測量技術的發展應保證產品性能更加優異，逐步與計算機融為一體，使測試及仿真軟件在儀器中廣泛應用，提高自動測試系統的性能，測量數據采集和處理的自動化，實時化，數字化，測量數據管理的科學化，標準化，規格化，測量數據傳播于應用的網絡化、多樣化、社會化，GPS技術、RS技術、GIS技術、數字化測繪技術以及先進的地面測量儀器等廣泛應用與工程測量中，并發揮其主導作用。