測控技術與儀器在實踐中的應用研究

楊洪佳

（佛山群志光電有限公司，廣東 佛山 528251）

當前科技發展迅捷，儀器測控技術水平也越來越高，運用高效的測控技術能夠大大改善行業的發展速度，所以投入必要的人力、時間等資源成本，來改善和健全測控技術標準、應用模式等，有助于推動精密儀器、電子科技等多行業的創新持久化發展。而且測控技術和大眾的生活也是密切相關的，無論是制造業生產車間，還是火箭發射等都離不開儀器的測控，正是在這樣的背景和現狀下，本文展開了對測控技術和儀器的分析與研究。

1 測控技術和儀器簡述

1.1 測控技術

測控技術指的是測量、控制技術，它被應用在各行各業當中，特別是精密儀器企業，對其需求非常高，測控技術和儀器能夠最大化保障測控的質量。因為行業領域的不同，測控技術呈現出非常復雜的特征，具體需要在實踐中不斷摸索和總結經驗，并持續化創新。如今中國測控技術正在快速發展期，與發達國家差距頗大，甚至很多方面依舊是空白，需進一步探索。從企業發展層面看，測控技術能夠幫助生產力大大提升，但顯然當前的測控技術發展水平還達不到這一要求，所以必須堅持對新技術進行研發和創新，改變傳統技術的壟斷局面。另外測控技術的發展要與其他現代化技術相結合[1]，身為技術工作者也要多吸收先進知識，不斷更新測控技術理論，使其社會、經濟價值同步提升。

1.2 儀器

儀器和測控技術是有明顯區別的。儀器是一種對信息加以搜集、對數據加以分析的工具，能夠體現出當前工業發展水平。生產層面看，要想對當前海量復雜化的信息進行精確、高質量的處理，難度不小，而采用高科技技術、工具則能大大降低失誤率，滿足這一要求。儀器的日漸更新和改善，能夠大大提升生產效率，因此研發人員、操作人員都要予以重視，在理論和實踐中不斷改進。另外也要注重儀器的檢測，規避各種紕漏錯處，從而推動測控技術、儀器的智能化創新化發展，提高信息的處理效率和精確度。

1.3 特征分析

測控技術的實踐性非常強，所以在實際生活生產中的價值也極高，未來的應用范圍也會變得更為廣泛。簡單來說，測控技術的優勢頗多，比如智能化、網絡化、數字化等。測控技術的網絡化功能能夠確保檢測系統更為快捷便利，如今幾乎全部的測控技術都是智能化的，其測控水平也因此大大提升。數字化則是指傳感器的數字化管控，對于通訊、信號分析處理的效果更為高效。測控技術設備分布范圍非常廣泛，這樣能夠減輕成本壓力，提升質量效率。測控技術的諸多優勢和特征也會助力其獲得更好的發展。

2 測控技術與儀器的應用設計

2.1 硬件設計

在測控系統中，硬件作為其中的重要部分之一，對測控系統功能以及運行的穩定性具有重要作用。因此，務必保障硬件設備設計的合理性與科學性，同時，設計人員還需要在設計工作中注意以下2 點內容：①在設計前，明確系統限制條件，掌握硬件設備大小的形狀和功能，并對其做好研究分析。在設計過程中需要保障硬件設備的運用的穩定性與測控精準度，對設計的整體成本進行綜合考慮。②在對系統電路設計過程中，可以選擇DSP 和CPLD 等現代化集成技術，并通過運用軟件，加強對可視化工具的開發。

2.2 軟件設計

在使用測控系統的過程中，會應用到控制程序、數據管理程序、處理程序等。在軟件設計的過程中，設計人員需要對程序的運行效率進行系統分析，并對硬件功能進行全面了解。同時對軟件系統數據處理功能進行有效設計，對數據誤差進行有效分析，做好量程轉化和系統數據融合等。另外，在實際設計的過程中，還需要實現人機交互設計，確保項目整體更加人性化與便利化。

2.3 抗干擾設計

測控系統中每一項系統功能以及硬件組成都存在著一定的復雜性，而且對數據精密性要求相對較高，為了有效避免測控系統在運行的過程中受到其余電磁波干擾，所以在實際設計工作中，設計人員需要做好測控系統抗電磁干擾處理工作。一方面可以有效進行數據轉換，實現抗干擾處理，對數據信息進行綜合修正與補償，保障所檢測的數據信息結果具有較高準確度；另一方面需要做好電路干擾預防工作，要想有效規避電路干擾，應當在電路中安裝抗電路干擾設備，或者放置低電阻材料以及有磁性的屏蔽物。同時還可以采用光電隔離手段，從而隔離干擾因素和測控系統，保障系統的穩定運行。

3 測控技術和儀器的應用分析

伴隨著中國信息技術、計算技術的高速發展，現在測控技術和儀器應用的案例越來越多，并且深入到生產生活的各個方面當中。很多測控技術都開啟了智能化模式，借助于對真實環境的模擬還原來大幅控制成本開支，讓測控人員更全面地了解和把控現實狀況，從而給出最高效精確的結論。

傳統的測控技術智能水平偏低，更多的是依靠人工來對信息加以處理，不但成本提高，且結果也極易出現差錯。當前測控技術的智能化水平最高，能夠自主展開故障篩選和查驗，尋找出事故問題原因，并給出解決方案，確保精準快[2]。測評技術想要運用得當，離不開計算機的支持。要通過測控儀器實現對信息數據的高速精準處理，必須要借助計算機的硬軟件系統，這樣最終的信息會更加直觀化。

在實際生活中，應用最典型的案例莫過于溫度計了?，F在市面上溫度計有很多種，其中接觸式溫度計應用率最高，它的內部包含了熱能電極、石英晶體、水銀等部件，正是通過這些部件才能精準測控儀器儀表，但有一大劣勢，即如果位置產生移動，則有很大的概率會造成結果不精確。

4 測控技術和儀器在實踐中的具體應用

4.1 在航天和農業方面的應用

航天方面的應用。航天的測控必須嚴苛，以確保精密度，而相較于傳統人工測量，精密儀器的發展大大推進了航天測控質量的提升，尤其是在當前高科技迅猛發展的時代下，傳統的方式是顯然無法滿足航天產業的發展需求。而現代化測控技術和儀器在航天中的具體應用體現在對航天飛行目標的管控、航天器的追蹤測量、航天器參數管理以及其他內部多方面[3]。

農業方面的應用。傳統的農業多是農民要在田間地頭中付出很多時間、精力、體力來完成農耕作業。而現代化的農產品種植澆灌目前在很多高層建筑中有所發展。農產品日常養護可應用測控系統來完成，而不需要種植人員耗費大量時間精力，同時測控技術和儀器在農產品收割之后的存儲中也有重要作用，它可以對糧食的溫度進行嚴密測控，以提供更準確的數據，幫助農民找準售賣時機。再比如，糧食存儲過程中，農民可先人工對測控儀器進行溫度設定，一旦現實生產中存儲的糧食溫度比預先設定的溫度過高或者過低，測控系統便會自主接通風機控制電路，來對糧倉予以通風操作，實現溫度的平衡，規避各種事故的發生，保障糧食的質量和安全。

4.2 在新型傳感器技術中的應用

測控技術在新型傳感器技術方面的運用分為2類，分別是數字化傳感器應用、集成化傳感器應用。其中，集成化傳感器是指運用在溫度、視聽、重力、壓力等的測量上，數字化傳感器則是指運用在環境溫度的測評、企業環境的監管上。新的網絡化傳感器目前也已逐漸被運用到各行業各領域中，其應用大大提高了現實生活環境、質量水平，而其中所暴露出的各種問題也為業內人士提供了實踐鉆研價值。

4.3 在遠程測控技術中的應用

當前中國的遠程測控技術已發展成為市場經濟工業發展的重要構成內容，它包括電話網式遠程測控技術、專線遠程測控技術、無線通信測控技術等。遠程測控技術多被運用在石油輸送、電網檢測、遠程機器人的監控監測上，可以說發揮著非常關鍵的作用。而最先進的測控技術不但能夠完成上述全部任務，還可對電氣、燃氣、水利等運作過程加以自主檢測，及時發覺問題，并第一時間處理。

4.4 在軟件開發中的應用

測控技術當中測控技術的智能化虛擬技術極為重要，在軟件開發中意義重大，當前的應用頻率非常高，應用范疇也十分廣泛。測控技術借助于人機交互手段實現對人的聲音、動作等最大限度地還原，從而更高效地運用到軟件開發項目中，推進計算機軟件的質量提升，也為大眾生產生活提供了更高效的設備用具。

4.5 新型傳感器技術的應用

隨著測控技術的不斷完善與優化，現代新型傳感器也被應用于測控作業中。傳感器主要分為2 種，分別是數字化傳感器和集成化傳感器，二者在實際應用的過程中對于環境也有著一定的需求。集成化傳感器在實際應用中主要就是數據測量，而數字化傳感器在實際應用中主要對測控系統進行監控與檢測。2 種傳感器在實際應用中都會取得一定的效果，而且數據檢測結果也具備良好的準確性。這2 種不同的傳感器不僅能用于測控作業當中，也能夠在其他的行業中進行使用。因此，在未來測控行業中，新型傳感器會逐漸代替傳統傳感器，確保在測控系統應用的過程中，能夠獲取更多準確的數據信息，同時還能有效保障測控系統的穩定運行，從而獲取更多的數據信息。

4.6 控制應用過程

為了有效確保測控系統的正常穩定運行，保障測控系統運行工作的有效完成，在控制應用過程中，首先需要對內部管理制度加以完善，避免工作人員在實際操作過程中出現操作問題，影響測控系統運行功能效果，避免因操作問題，導致測控系統出現問題，所以需要進一步保障工作人員的操作規范性。另外，還需要做好工作綜合，針對測控系統在實際運行中所存在的問題進行具體分析、全面了解，以此針對測控系統運行問題，制定科學合理的處理方案，從而全面解決測控系統應用中所存在的問題。

5 測控技術和儀器未來發展前景展望

首先，高校培育方法的轉變。測控技術和儀器的實踐必然需要背后技術的不斷研發和提升。而高校則擔負著這一重任，目前很多高校都開設了測控技術與儀器專業，培育上也極為重視實踐和理論的結合，同時加大對雙師型教育團隊的建設，以提高教師的素養和能力，推進教學目標的盡快完成、教學質量的大幅提升。此外，高?？蓪a學研結合，加強對傳統教學模式的創新與優化，進一步提高對人才發展需求的重視程度，同時為企業生產與運營奠定人才基礎。這有利于提高企業經濟效益，從而使企業加大對測控技術的研究開發力度，為測控技術的創新奠定良好的基礎。當前，測控技術專業教學課程開展模式逐漸多元化，推動了人才培育模式的改變，為技術研發奠定了人才根基。許多企業在人才招聘的過程中，選擇對該專業的人才進行招聘，以期在為企業提供測控人才的同時，為企業的未來發展奠定良好的基礎，同時也為企業測控產業發展也提供一定的幫助。

其次，企業研發能力的提高。傳統企業多數是采購、引進測控技術儀器，而當下很多規模較大的企業都開始成立自己的研發團隊，也已著手提高技術研發能力，以此來提高市場競爭力。同時企業研發人員還需要及時做好設備更換工作，以此提升企業測控生產控制水平。在當前社會的不斷發展過程中，一部分大型企業在發展進程中，還需要認識到核心技術發展的重要性，組織專業團隊，加強對核心技術及企業測控技術的研發力度，以此來提高自身的研發技術水平，為企業在市場競爭力的全面提升奠定良好基礎。這樣既能夠降低企業采購成本，也能全面解決測控系統的不兼容問題，這有助于促進企業的核心發展，為企業提升市場競爭力提供了良好的幫助，企業在實際發展中也不再受市場影響，對企業的進一步發展起到了良好的促進作用。企業在技術研發過程中，提升了企業研發水平，并在高校中通過人才招聘，為企業的進一步發展提供更多優質人才，為企業的未來發展奠定了良好基礎，成為未來測控技術、儀器發展的一大有力支撐點。

最后，測控技術與儀器未來必然會朝著智能化、自動化方向發展。伴隨著信息技術、計算機技術的不斷改進和優化，測控技術與儀器發展也必然會更進一步。這里的智能化更多的體現在測控技術運用時擺脫了對人工數量、質量的要求，有效減少了人工勞動力，同時加強對計算機的有效利用，能夠對內部各項數據信息進行全面收集，同時保障數據信息的真實性與準確性；對信息反饋機制進行有效利用，可以根據數據信息分析下達相應的指令，對企業過分依賴技術水平問題進行有效處理；應用自動化技術，有效實現了測控技術的自動化測試與信息反饋，降低了測控系統的工作強度。通過計算機完成相應的數據采集工作，工作人員只需要對所采集的數據信息進行審核即可。在當前社會的不斷發展進程中，越來越多的企業逐漸邁向了人性化的發展方向，這對于企業技術的研發與創新起到了一定的作用，同時工作人員也能夠通過計算機數據信息整合功能，提高數據信息審核質量。同時，工作人員在只需依靠計算機內部算法、遠程、信息收集能力等即可給出精準的檢測和判斷，大大降低對技術人員的依賴性，而在實現自動化功能時，工作人員在工作過程中可以通過自動化系統，完成數據收集與審核工作，工作人員只需要對最終的數據結果進行審核即可。

6 結語

中國測控技術與儀器的發展極大地影響著中國經濟提升、工業生產力提高、技術能力提升等多方面，恰是因為測控技術、儀器的日漸成熟完善，才促使其在各行業的應用中發揮更高價值，從而推動各行各業生產力的提升、生產成本的下降。測控技術與儀器既能夠迅速搜羅信息、高效分析處理信息，又能夠通過各種自動化檢測技術、計算機系統等對信息施行甄別、監測，未來其功能會更為創新化、全面化，從而更符合各行業的發展需求，相信測控技術與儀器未來的發展空間會更廣闊。