測量控制與儀器儀表發展現狀與分析研究

高金法

摘要：信息技術是測量控制與儀器儀表技術發展的先導條件，是長足發展的基石。我國作為世界信息技術發展較快的國家之一，信息技術水平的完善和發展都邁向了新的臺階，從而積極推動了我國測量控制與儀器儀表技術的發展。現階段，在我國的各行各業中，測量控制與儀器儀表技術的應用越來越廣泛，可以說我國的測量控制與儀器儀表技術有了很好的發展與進步。在整個世界的發展大環境中，一些發達國家在該行業的發展是較領先的，我國在此方面與發達國家還存在一定的差距，必須在測量控制與儀器儀表技術的研究方面加大投入力度。

關鍵詞：測量控制;儀器儀表;發展

引言

儀器儀表行業是為現代社會生產、生活和軍事等領域提供測量手段、方法和控制系統的行業，儀器儀表使我們的生產、生活等所有領域實現科學計量，是一切經濟領域實現科學認識的必要手段。測量控制與儀器儀表技術指標水平是一個國家測量與儀器儀表水平的量化標志，而提高測量控制的技術指標和功能是儀器儀表的永遠追求。為了積極適應經濟社會快速發展，加強對測量控制和測量技術的研究，加大對自動化和信息技術研究的投資，提高儀器儀表的技術水平，以便測量控制和測量技術可以在更多領域廣泛應用，助推經濟發展。

1 測量控制與儀器儀表技術概述

隨著社會的不斷進步，信息時代的步伐加快，科學技術的發展離不開信息技術進步的強大推動，可以說科學技術的迅猛發展有賴于信息技術水平的不斷提高。王大珩院士對儀器儀表在當今重要作用和重要地位，提出一些重要的至理名言，如“儀器不是機器，儀器是認識和改造物質世界的工具，而機器只能改造卻不能認識物質世界”;“測量技術是信息技術的重要組成部分，是信息技術的源頭”;“儀器儀表是工業的‘倍增器，科學研究的‘先行官，軍事上的‘戰斗力和社會生活中的‘物化法官”等。基于此，有必要克服行業中存在的問題和不足，以加強對測量技術的研究并更好地服務社會。儀器儀表是信息產業的一個組成部分，已在許多行業中使用，并且使用越來越廣泛，在促進國民經濟發展和技術創新方面有著不可估量的作用，尤其運用到工業生產中，將儀器儀表與測量技術、數字測量技術、自動化技術等完美結合起來，很好的適應工業生產的需求。我國對促進測量控制和測量技術的長久發展給與了極大的關注，制定了相關的政策以便推動儀器儀表行業的發展，在我國相關政策的積極推動下，儀器儀表和測量技術廣泛應用的各行各業，并取的一定的成績。

2 測量控制與儀器儀表技術的應用現狀

2.1 測量技術的應用方向

隨著測量控制與儀器儀表技術的應用領域逐漸增多，使用越來越廣泛，如工業自動化儀表和控制系統、電子與電工儀器、科學儀器、醫療儀器、各類專業儀器、傳感器和儀器儀表器件等，每一種儀器儀表的應用并不是孤立進行的，而是存在著或多或少的交叉和滲透。工業儀表和控制系統在諸多的工業生產中已被廣泛使用;電子與電工測量儀器常用在監測相關參數的工作領域;科學儀器常在從事教學實驗、科學研究、物質分析和安全監測等方面的工作領域;醫療儀器不用做過多介紹，自然是用于生命科學研究和臨床醫療的諸多方面，除此之外，一些特殊的測量儀器還用于環境保護，氣象，海洋，農業等方面，這些領域的測量儀器的結構雖然具有獨特性，但其原理和應用方法與其他測量儀器是基本相同的。測量控制與儀器儀表行業的長足發展，需要以儀器儀表的基本理論和技術為發展基礎，在未來的發展中，可以將其作為重點研究的方向。

2.2 測量技術的應用現狀

（1）規模較小

我國的測量控制和測量設備的發展現狀總體上取得一些成績，有長足的進步，但存在一些問題，如其規模小，產值低，與一些發達國家相比，還存在著一定的差距。由于行業的根本發展在于行業和企業的產值，因此為了確定測量技術的發展方向和發展重點，并盡快實現國際一體化，必須在現有基礎上加大研究和使用的投入。

（2）缺乏創新性

創新性對任何行業領域都至關重要，儀器儀表技術創新水平低是制約我國測量儀器發展的一個重要因素。在國際慣例的通常標準下，儀器儀表有一個大概的更新期限，即在2至4年之間，而經銷商銷售的主要目標是最近五年的研發產品。然而，我國所有的儀器儀表產品中有很多是老舊儀器，一些產品的更新年限為十年，這是相關企業給出的更新年限，更新速度較慢，缺乏自主研究動力，使其自主能力創新是較弱的，造成如此局面的直接原因是研發投入和創新人才的缺乏，根究相關數據統計我國科研創新投入的占比在3%到5%，低于發達國家投入，這是影響產品創新和研發的最主要因素。還有一些企業領導對人才的培養和使用沒有引起足夠的的重視，這些因素導致了整個生產企業創新能力較弱。

（3）質量不過關

影響行業發展的一個很關鍵的因素就是產品質量較差，不但阻礙了行業的發展，并且還限制了測量技術實用性。所以，在產品開發過程中，要充分分析產品的穩定性和可靠性以保證產品的質量，除此之外還要適當引入將信息技術和自動化技術有效集成的先進新技術，如此一來便可極大程度確保產品的生產質量。然而，我國的實際情況是，國內產品往往無法滿足市場對產品質量的需求，大部分的大型的、極其先進的設備都是通過國外發達國家進口而來，這導致我國的測量技術產業化形成被動局面。

3儀器儀表數字化系統技術

3.1 嵌入式技術

隨著工業自動化設備和儀表嵌入式技術的引入，可以有效地解決現代工業生產的需求，并在行業的數字化水平方面得到顯著的提高。嵌入式系統軟件和硬件可以協同工作，在設計軟件系統之前，科學合理的對各項功能進行劃分，并確保有效實施該功能是很有必要的，在此過程中檢查問題，并立即解決。通常情況下，自動化儀器一般使用8位或16位微控制器，并且隨著工業儀器要求變得逐漸復雜化，微控制器需要做的業務量也大大增加。嵌入式DSP可以代替傳統的微控制器，從而可以有效地改善處理器的功能。與此同時，嵌入式操作系統可以保證硬件和軟件的運行需求，更好地保證系統的運行效率。

3.2 多功能集成技術

以往的工業自動化設備和儀表功能相對單一，所測量的內容主要在溫度，流量和壓力等參數上得以體現。將數字儀器和儀表從單一功能向集成到控制，計算和其他功能的一體化方向發展，可以更好的滿足行業發展需要，順應行業發展趨勢。隨著數字化的發展，通過使用數字設備和儀表，可以全面分析許多感官信息，實現各種信息的有效融合，并為生產控制活動提供數據支持。多功能集成設計，可以使用戶無需分析現場設備的運行狀況以及設備之間的差異，僅需要了解控制室內中每個設備的運行狀況，以及與系統相關的情況即可。在實際的需求中調整參數，就可以確保生產設備在最好的狀態下進行生產工作，并及時解決操作問題，以杜絕安全生產事故。

4 測量控制與儀器儀表技術未來發展方向

鑒于我國測量控制和儀器儀表技術的現狀，為了有效地確保產品的穩定性，可靠性，適應性，并積極邁進國際水平行列，有必要加大對相關人員的培訓，并加大創新投入。在不斷改進產品的技術指標和功能的同時，將科研成果進行產業化和推向市場，加速小型化和智能化設備的開發，并能夠實現儀器與測控單元的獨立、嵌入、聯網使用的基本要求，還可以大大擴展測控范圍，向全球化，三維轉換，進一步推動了測控技術的發展，更全面的、更好地滿足生產過程中的需求。在分析不同類型的傳感器，組件和相關材料的基礎上，要充分加強對新技術的研究以及對弱信號檢測，傳感和融合技術的研究，以擴展儀器的使用范圍，開發靈敏度，高選擇性和高可靠性的產品，以實現工業自動化設備和控制系統的更深層次的創新與開發。

總結語

在我國測量控制與儀器儀表技術的發展中，發現不足，并從加大科研投入、加大創新人才培養等方面進行行業的改善工作，以促進我國儀表儀器測控技術水平發展，縮小與發達國家的差距。

參考文獻：

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