探討如何實現計算機技術與自動化儀器儀表的融合

榮東

摘 要：隨著現代科技術的不斷更新與發展，使得人們對自動化儀器儀表的認識有了進一步的深入，使得人們逐漸意識到要想提高自動化儀器儀表的使用性能及效率，就要提高其智能化、開放性以及網絡化。計算機技術與自動化儀器儀表相結合，能夠更好的發揮出兩者的優點，在二者相互融合的前提下能夠有效提升儀器儀表的測量精確度。為此，本文針對儀表儀器運用于工業測量的現狀，探討了自動化與計算機技術相互融合的具體途徑和措施。

關鍵詞：計算機技術；自動化儀器儀表；相互融合

引言

儀器儀表的基本性能在于測量數據，通過特定的測量流程獲得相關信息。從目前來看，很多儀器儀表都在逐步得到更新，這個過程不能缺少自動化技術作為輔助；與此同時，計算機技術也能為其提供所需的支持。與傳統類型的儀器儀表相比，自動化儀表本身具備更顯著的數字化以及智能化特征，因此更適合運用于現階段的工業測量中。為了構建多層次的自動化系統，對于現階段的儀器儀表應當加以全方位的改進，在此過程中確保融入新型的自動化技術，提升儀器儀表本身的精確度。

1 計算機技術與自動化儀器儀表融合的基本原理

目前的狀態下，計算機系統多數都屬于嵌入式的，此類系統應當建立于計算機技術的前提下，對于現階段的通信系統也進行了全方位的完善。針對運行中的各項設備而言，嵌入式系統都能予以實時性的監控。相比于傳統系統，嵌入式系統表現為更快的執行速度與更強的實時性特征。在軟件的輔助下，嵌入式系統有助于縮短整個流程的處理速度，同時也設置了明確的處理代碼。在任務調度的配合下，軟件系統就能精確分配各項處理流程，以此來提升整個流程的實效性。除此以外，嵌入式的處理器本身具備了更強的穩定性，因此也在較大程度上完善了通信協議與網絡接口，確保獲得科學性更強的計算性能。

面對信息化的新背景，儀器儀表技術逐漸與網絡化技術密切結合在一起，通過這種措施提升了測量速度與分辨度。在模擬手段的支持下，儀器儀表就可以具備更強的自動化性能，同時也密切結合了數據處理、在線分析、在線計算、輸出控制等各項基本性能。新時期的儀器儀表行業正在逐步走向自動化，在這其中的典型技術涉及到智能操控技術、實時性的傳感技術與人機界面等。例如：人機界面建立于自動化控制的前提下，運用這種措施來提供更友好的操控界面，因此有利于響應實時性的用戶需要并且給出特定的操作處理。

2 計算機技術與自動化儀器儀表的含義和應用

2.1 計算機技術與自動化儀器儀表的含義

廣義來說，計算機技術就是在計算機領域中得到應用的各種技術手段和技術方法，其與許多學科都關聯密切，如電子工程、應用物理、通信技術等，具有十分明顯的綜合性特征[2]。在與其具有密切關聯的眾多學科中，應用物理學所取得的有關科研成果是計算機技術發展的前提條件；而電子技術，尤其是微電子技術的發展則推動著計算機技術的成熟與發展。我們可以將計算機本身視為一個應用十分廣泛的完整系統，論文主要針對計算機的嵌入式系統做出研究，其不同于通用的計算機系統，這種系統是為特定應用所設計的，一般僅針對某一種特殊的應用。

自動化儀器儀表本身是一個系統，但其同時也是完整自動化系統中的子系統，轉換信息形式，即將輸入信號轉換成輸出信號，是其最主要的功能，其中傳輸的信號可以是數字量或模擬量。因此，從本質上來講，自動化儀器儀表就是一種具有完善功能和強大性能的、由若干自動化元件組成的自動化技術工具。當前，工業領域生產自動化控制過程中對自動化儀器儀表的應用最為常見。

2.2 計算機技術與自動化儀器儀表的應用

計算機技術本身具有較高的智能化，人們可以通過輸入設備將主觀想法輸入到計算機當中，從而實現人機對話，并通過相關的計算系統等完成一定的計算及相關管理工作，從而實現人工智能效果。長期以來，計算機技術在各領域中都得到了廣泛的應用，如計算機技術在自動化技術中的應用、計算機技術在電子信息技術中的應用等，而將計算機技術應用到自動化儀器儀表技術中同樣可以達到較好的效果。

從微電子技術應用的角度來看微電子技術經過多年的發展，已經從原來的多個芯片集成為現在的一個芯片，將其融入到自動化儀器儀表中去，不僅僅可以減少微控制器外圍電路的擴展要求，使得電路分散免除外部干擾，還可以在實現儀器儀表可靠性方面發揮效能。從嵌入式技術應用的角度來看嵌入式系統作為應用軟件的重要組成部分，其核心部位在于嵌入式微處理器，其成本低廉，功耗較小，可靠性強，穩定性好，是普通微處理器難以企及的，能夠很好的被融入到儀器儀表中去。不僅僅可以實現自動化儀器儀表處理速度的提升，還具備較高程度的智能性和可靠性。從網絡技術應用的角度來看實現網絡技術與自動化儀器儀表的融合，也是未來儀器儀表的發展趨勢。尤其在網絡協議和通信接口理論研究成果不斷展現，互聯網應用開發力度不斷強化，各類型企業應用需求量不斷增加的情況下，采用網絡技術去促進自動化儀器儀表的信息化發展，已經成為勢在必行的事情。

3 自動化儀表與計算機技術實現融合的具體途徑

儀器儀表應當建立于自動化技術的前提下，通過運用計算機技術來組合各個模塊。從基本特征來講，自動化的儀表儀器技術可以劃分軟件與硬件的模塊。具體而言，自動化儀表與計算機技術相互融合的措施應當包含如下：

3.1 集成式的微電子技術

經過較長時期的演變，現階段的各種儀器儀表都可以運用新型的集成芯片作為支持。在自動化技術的輔助下，對于儀器儀表可以設置集成芯片，通過這種措施來消除強度較高的外在干擾，同時也簡化了外圍的微控制電路。由此可見，微電子技術有助于簡化整個的操作流程，進而突顯了儀表與儀器運用于自動化測量的實效性。現階段的技術人員有必要推行技術創新，以此來提升微電子技術具備的綜合水平。

3.2 構建嵌入式系統

在整個的應用軟件中，嵌入式系統都應當構成其中的核心與關鍵，在此過程中不能缺少微處理器。從現狀來看，很多微處理器都設計為嵌入式的基本形狀，此種類型的微處理器具備相對更小的功耗與更強的穩定性，同時也消除了過高的處理成本。依照自動化技術的基本原理，嵌入式處理器可以提升整個流程的處理速度，與此同時表現為更好的可靠度與智能性程度。例如近些年來，很多微處理器都設有16位或者8位的單片機，借助上述操作技術就能簡化儀表儀器的基本構造，在此前提下確保實現多層次的智能化儀表操控技術。

3.3 密切結合網絡

自動化儀表如果要發揮效能，基本前提就在于結合網絡，其中的關鍵為設置通信接口與網絡協議。隨著技術改進，新形勢下的網絡技術表現為更廣的運用范圍，而與之相應的網絡需求也逐漸變得更多。在網絡化手段的輔助下，自動化儀表就能體現更好的綜合效能。因此可以得知，自動化的儀器儀表客觀上需要融入整個網絡，運用網絡化措施來確保實時性的操控。

4 結語

從行業整體趨勢的角度來講，儀器儀表與自動化技術應當實現密切結合，在二者相互融合的基礎上拓寬了自動化的適用范圍。為了實現自動化儀表與計算機技術的相互融合，作為技術人員有必要致力于轉變認識，因地制宜選擇適合企業本身的自動化技術模式。截至目前，與自動化儀表相關的各項技術并沒有真正實現成熟，對此仍然有待加以改進。未來在實踐中，企業及其相關人員還需要不斷探究，進而從全方位的角度入手來轉變技術模式，服務于儀器儀表測量精確度的全面提高。

參考文獻：

[1]李軍偉，張學軍.實現計算機技術與自動化儀器儀表的融合[J].科技風，2015（01）：11.

[2]高明艷.如何實現計算機技術與自動化儀器儀表的融合[J].黑龍江科技信息，2015（13）：23.

[3]狄亮.實現計算機技術與自動化儀器儀表的融合[J].信息技術與信息化，2015（03）：233-234.

[4]管志強.探析計算機技術與自動化儀器儀表的融合[J].工程建設與設計，2016（16）：169-170.