淺談現代計量測試儀器的特點與發展趨勢

文/孔夢凱，江蘇大學

計量測試儀器的發展是社會發展和人類進步的重要標志。計量測試技術的發展進步大大促進了現代工業的發展進程。西方發達國家高度重視現代計量測試儀器的發展，制訂了一系列政策來支持計量測試儀器的發展，將計量測試儀器列為信息學科和信息產業。現代計量測試儀器對國家和社會發展的作用不可忽視。因此，從我國當前現狀來說，也必須重視現代計量測試儀器的發展，并且要制定完善相應的政策和法律法規方來支持推動現代計量測試儀器的發展，從而推動經濟社會的發展進步。

1 計量測試儀器的內涵

現代計量測試儀器的基本內涵

日新月異的科技發展進步對計量測試儀器向智能化方向發展具有重要推動作用，現代計量測試儀器的發展速度非常之快，已經遠遠超過的傳統的計量測試儀器。我們平常所說的計量測試主要是傳統的“儀器”、“儀表”、“計量”、“測試”，但是現代計量測試儀器已經不僅僅限于這些，它包含“智能儀表”、“自動測試系統”和基于多傳感智能檢測的“專家系統”，它是一切以計算機為信息處理核心的智能檢測設備的總稱。且現代計量測試儀器已經將儀表儀器無計量測試完美結合到一起，二者已經成為密切合作的整體。現代計量測試儀器的自動化程度非常明顯，并且在各種新興科學技術的影響下已經能實現自動化測量。智能化信息處理以及儀器仿人化功能也取得了巨大的進步。計量測試儀器的智能化和自動化也大大節約了人力資源，過去依靠人工計算和測量難度大且信息處理速度慢。現代計量測試儀器能自動采集測量信號，自動調節測量量程，自動控制測量過程，還能自動處理測量信息，大大提高了工作效率，也使測量結果的準確性更有保障。除此之外，很多人工無法觀測的數據和領域在現代計量測試儀器的幫助下也能實現準確測量，這更使得現代計量測試儀器具有無可比擬的優越性。

2 現代計量測試儀器的主要特點

現代計量測試儀器利用計算機系統在很大程度上大大解放的人類，其主要特點就是智能化，即通過儀器設備實現智能化檢測。智能化檢測的范疇與傳統的“測量”相比要更加廣泛，智能檢測設備綜合了計算機技術、傳感技術、自動控制技術等現代科學技術來收集和檢驗信息，并進行故障診斷，將信息進行處理，并最終做出決策。總得來說，現代計量測試儀器具有以下特點：

2.1 測量過程的自動控制

現代計量測試儀器通過計算機軟件來實現自動化控制測量過程，使儀器的硬件結構得到了簡化，儀器的自動化程度也大大提高。因此，現代計量測試儀器可以自動穩零放大、自動極性判斷、自動量程切換、自動增益調節、自動報警、過載保護、非線性補償、多功能測試和自動巡回檢測。這使計量測試工作更加順利高效的進行，推動了計量測試技術的進步。

2.2 測量數據的智能化

智能化數據處理給計量測試工作提供了極大的方便，計量測試儀器通過計算機軟件來實現線性化處理、算術平均值處理、加權平均值計算、數據融合計算、快速傅立葉變換、相關分析、模糊信息處理和其它估計算法，這彌補了以前人工測量的缺陷，既提高了測量的精確度，又提高了信息處理的效率。

2.3 具有極強的靈活性

與傳統的硬件檢測裝置相比，現代計量測試儀器不用改變元器件和系統結構，通過計算機軟件控制，使生產、復制、修改等工作變得更簡單，修改功能和性能指標也十分簡單，具有很強的通用性和靈活性，組建、安裝也比傳統硬件檢測設備更容易。

2.4 測量速度快

現在是一個高速發展的時代，計量測試的技術也進入了一個高速時代，現代計量測試儀器的測量速度越來越快，測量的效率極高。加上高速顯示、高速存儲、高速通信等設備的保駕護航，促使高速檢測得到快速發展。

3 現代計量測試儀器的發展趨勢展望

人類超強的智慧大大促進了現代科技的發展進步，在現代計量測試儀器領域，高智能和高精度成為現代計量測試儀器的發展趨勢。

3.1 新型信息處理技術與現代計量測試儀器的融合

數據融合技術、模糊信息處理技術和神經網絡技術等新型信息處理技術日異崛起，并與計量測試儀器相互融合，使儀器測量的可靠性和準確性得到了提高。例如，在熱處理爐溫度自動測試系統中，為了提高溫度測量的準確性，就采用了多傳感器將數據進行融合處理，這在提高產品的質量上發揮了關鍵作用。

3.2 現代計量測試儀器的高智能化

現代計量測試儀器已經深深的滲透到國防建設、科學研究、社會生產和人們的日常生活的各個方面，為了便于人們使用和修改，計量測試儀器的智能化程度需要得到改善和提高，主要方法如下：①語言高智能化；②發展虛擬現實技術；③采用新型計算機；④采用智能部件和新型器件；⑤各種高新技術交叉滲透。

3.3 現代計量測試儀器的通用化與標準化

通用化、標準化設計對與計量測試儀器發展具有重要意義，實現通用化和標準化會大大加強信息的獲取和傳輸的效率，更改系統和升級系統也變得更加方便。當前的計量測試儀器還不具備統一標準，接口與總線系統多種多樣，給獲取和傳輸信息以及系統更改與升級工作帶來了不便。如果能利用新興科學技術對接口和總線系統制定統一標準或制定集中相互兼容的借口和總線系統，現代計量測試儀器就能分散使用與大范圍聯網使用或與其它非檢測性網絡連接，實現不同系統之間的信息共享。

4 結語

人類社會的生產生活都離不開計量測試儀器，現代計量測試儀器融合了新技術、新材料和新工藝，自動化和智能化程度越來越高。這些都離不開基礎研究和創新，只要在實際生產生活中將理論運用到實踐中，才能從實踐中發現推動現代計量測試儀器發展的新技術新信息，不斷地推動現代計量測試儀器的發展與進步。