測控技術與儀器在實踐中的應用

吳怡 宋國志

摘 要：當下科技不斷進步，科學水平不斷提升，測控技術與儀器也被越來越多的行業看中。因此相關的專業人員也加大了自身的研究力度。測控技術與儀器是對精密儀器、電子技術和其他測控技術等的統稱。文章主要分析測控技術和儀器的現狀，最后得出如何將測控技術與儀器更好的運用在將來的實際生活中。

關鍵詞：測控技術；實踐；應用

引言

作為一項復合型的測量技術，其不但涉及到了電工電子技術與各種精密儀器的設計與制造工藝，同時還與信息技術與微電子技術存在密切的關系。為了進一步分析現代測控技術與儀器的實踐應用情況，就必須先來認識一下測控技術與儀器的基本內涵。

一、測控技術與儀器相關理論

測控技術與儀器專業性強，知識覆蓋面廣，為使其更好地應用到實踐中，應注重相關理論的探討。

1.1測控技術分類

當前測控技術主要分為：基于網絡的測控技術、基于機器視覺的測控技術、基于無線通信的測控技術等，這些測控技術被廣泛應用在各領域中，效果顯著。

基于網絡的測控技術主要應用Internet專業知識，構建網絡化測控系統，降低組建系統開支的同時，實現測試信息與測試設備的共享。該測控技術借助現場傳感器，對被測對象相關信息進行檢測，而后將測得的信息傳輸給精密的儀器進行分析處理，提高測控儀器利用率的同時，可實現被測對象的遠程測控，降低人力、物力成本。

基于機器視覺的測控技術應用紅外攝像儀、CMOS攝像機、CCD攝像機等設備，基于圖像測量、處理、識別等處理技術，用于檢測精密零件的外觀、尺寸等，和圖像相關的測控任務中。

針對環境惡劣、通信距離遠、工作點多的遠程測控作業，可借助無線電波，實現主站和各子站間的數據通信。該測控技術避免了復雜連線，不需鋪設光纜或電纜，測控效果好，成本低。

1.2測控技術中的儀器

測控儀器包括計量測試儀器、控制儀器裝置，是基于測量和控制理論，運用光、電、機各種計量測試原理及控制系統和計算機相結合，應用廣泛的測量儀器的統稱。當前測控儀器種類較多，但其基本由基準部件、感受轉換部件、轉換放大部件、瞄準部件、處理和計算裝置、顯示部件、驅動控制器、機械結構部件等構成。

二、測控技術與儀器的應用

測控技術儀器應用于實踐中，需做好各個環節的設計工作，以更好地滿足測控工作要求，具體應注重以下內容的落實。

2.1硬件設計

硬件是測控系統的重要構成部分，設計是否科學、合理直接影響測控技術及儀器功能的正常發揮。為保證設計質量，應用時應注意：首先，明確約束條件。認真分析硬件的形狀、大小、各種物理量、用途等，考慮測控系統實現的功能、反應靈敏度、工作穩定性、測控精度、開發周期等，在保證質量的基礎上注重產品成本的控制。其次，設計系統電路時可考慮使用DSP、FPGA、CPLD等集成度較高的器件技術，如應用PC104工控機、PC商用機等。最后，應用通用軟件包、可視化開發工具進行開發，如組態王、LabWindows/CVI、LabView，并應用開放性技術進行可擴展性設計。

2.2軟件設計

測控系統應用的軟件有：系統界面程序、數據庫管理程序、數據處理程序、控制程序、檢測程序等，設計時應認真分析程序運行效率以及硬件性能。同時，做好數據處理各功能設計，包括數據融合、數據濾波、差值、誤差分析、量程轉換。另外，還應做好人機交互界面的設計，做到設計美觀、操作方便。

2.3抗干擾設計

測控系統元件復雜、精密度高，容易受到電磁干擾，因此，在實踐中應用時，應做好抗干擾設計，一方面，對數據的抗干擾處理。使用神經網絡、小波變換、圖像處理等技術，對數據進行補償、修正，確保測控數據更加精準。另一方面，電路抗干擾預防。為避免電路干擾，可將設備、元件器、電路設置在磁性或低電阻材料構成的屏蔽物內，或采用脈沖變壓器隔離、光電隔離、物理性隔離等手段，將干擾因素隔開，保證測控系統工作穩定性。

三、測控技術與儀器應用策略

實踐中，應用測控及數與儀器時，僅僅完成設計工作是不夠的，還需應用單位做好應用工作管理，結合測控工作要求以及技術人員實際情況，在借鑒其他單位成功經驗的基礎上，研究與應用有效的應用策略。為保證測控技術與儀器更好地應用到實踐中，充分發揮其優勢，應用單位應注重采取以下措施。

3.1做好理論學習

測控技術與儀器的應用涉及較多專業知識，對技術人員的綜合素質要求較高，因此，應用單位一方面，組織技術人員做好測控技術與儀器理論知識學習，充分了解測控系統運行原理，明確測控系統各構成部分。同時，熟練掌握各儀器正常運行參數，以及相關的操作規范，嚴格按照規范要求操作與應用測控設備。另一方面，測控技術與儀器處在不斷發展中，新技術、新儀器層出不窮，技術人員應通過查閱資料，把握測控技術與儀器發展動態，及時引進新的測控技術與儀器，不斷提高測控質量與水平。

3.2控制應用過程

為保證測控系統正常運行，保證生產、管理工作目標的順利實現，應用單位應做好測控系統應用管理，一方面，制定完善的應用制度。為約束技術人員不良行為，使其盡職盡責地做好測控工作，應用單位應結合測控系統實際，制定詳細的操作制度、測控儀器使用規范等。另一方面，做好應用工作總結。應用單位定期召開測控系統應用總結會議，認真聽取技術人員匯報，了解測控系統應用中存在的問題。如技術人員問題應通過培訓，提高操作水平，如邀請經驗豐富的技術人員，講解軟硬件操作方法與技巧等。如系統元件問題，要求技術人員分析原因，及時進行維修、更換異常部件等，為測控系統的正常運行做好鋪墊。

3.3注重日常維護

為降低測控系統故障發生率，延長測控系統各設備使用壽命，應用單位應做好日常維護工作，一方面，定期檢查系統線路。測控系統線路復雜，要求維護人員嚴格按照工作制度，開展日常巡視、定期檢查工作，及時發現與處理線路絕緣皮損壞情況。另一方面，及時更換老舊設備。應用單位應組織技術人員開展測控系統硬件檢查工作，及時清理設備上的污穢，更換性能老化、時間長久的設備。另外，為保證測控系統功能的正常發揮，應用單位要求技術人員定期升級測控軟件，不斷完善與擴充軟件功能，使其更好地應用到測控工作中。

四、結束語

綜上所述，現代社會創新發展帶動科技水平的提升，測控技術順應現代社會的發展需求，不斷提升測控技術在實踐應用技術中的發展。對測控技術和應用儀器的相關問題進行準確的分析和判斷，明確實際測控高精準水平，確定實際數據測控和技術的研發過程和標準范圍。通過網絡化、數據化、全球化的綜合快速發展，不但完善整體全球化發展需求，明確實際測控范圍和測控要求，盡可能的提升信息化發展水平，確保測控技術和儀器在實際生活中的實踐發展應用價值。

參考文獻：

[1]任紅格，史濤.測控技術與儀器專業實踐教學體系的構建與實施[J].產業與科技論壇，2017，16（01）：157-158.

[2]郭敘蕊.測控技術與儀器在實踐中的應用[J].電子測試，2016（12）：117-118.