儀器儀表科技發(fā)展的特點(diǎn)
★技術(shù)指標(biāo)不斷提高
就如奧林匹克運(yùn)動(dòng)的口號(hào)是更高、更快、更強(qiáng)一樣,測(cè)量控制與儀器儀表在提高測(cè)量控制的技術(shù)指標(biāo)和功能上是永遠(yuǎn)的追求,測(cè)量控制與儀器儀表的技術(shù)指標(biāo)水平是一個(gè)國(guó)家測(cè)量控制與儀器儀表水平的量化標(biāo)志。以擴(kuò)大檢測(cè)范圍指標(biāo)來(lái)說(shuō),如電壓從納伏~100 萬(wàn)伏;電阻從超導(dǎo)至 10 14 Ω;諧波測(cè)量到 51 次;加速度從 10 -4 ~ 10 4 g 頻率測(cè)量至 10 12HZ 壓力測(cè)量至 10 8 Pa 等;溫度測(cè)量從接近絕對(duì)零度至 10 8 ℃ 等。以提高測(cè)量精度指標(biāo)來(lái)說(shuō),工業(yè)參數(shù)測(cè)量提高至0.02% 以上,航空航天參數(shù)測(cè)量達(dá)到0.05%以上,計(jì)量精度和科學(xué)儀器達(dá)到的精度更是與時(shí)俱進(jìn)。以提高測(cè)量的靈敏度來(lái)說(shuō)更是向單個(gè)粒子、分子、原子級(jí)發(fā)展。提高測(cè)量速度(響應(yīng)速度),靜態(tài)0.1 ~ 0.02ms ,動(dòng)態(tài)為1us 。提高可靠性,一般要求為 2 ~ 5 萬(wàn)小時(shí),高可靠要求 25 萬(wàn)小時(shí)。穩(wěn)定性 ( 年變化)< ± 0.05%( 高精度儀器 ) 或 < ± 0.1%( 一般儀器 )。提高產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性,根據(jù)不同用戶的要求,有高溫、高濕、高塵、腐蝕、振動(dòng)、沖擊、電磁場(chǎng)、輻射、深水、雨淋、高電壓、低氣壓等條件下的適應(yīng)性。
★大量采用新的科研成果和高新技術(shù)
測(cè)量控制與儀器儀表作為人類認(rèn)識(shí)世界、改造世界的第一手工具,是人類進(jìn)行科學(xué)研究和工程技術(shù)開(kāi)發(fā)的最基本工具。人類很早就懂得“工欲善其事,必先利其器”的道理,新的科學(xué)研究成果和發(fā)現(xiàn)如信息論、控制論、系統(tǒng)工程理論,微觀和宏觀世界研究成果及大量高新技術(shù)如微弱信號(hào)提取技術(shù),計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù),激光技術(shù),超導(dǎo)技術(shù),納米技術(shù)等均成為測(cè)量控制與儀器儀表科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。儀器儀表不僅本身已成為高技術(shù)的新產(chǎn)品,而且利用新原理、新概念、新技術(shù)、新材料和新工藝等最新科技成果集成的裝置和系統(tǒng)層出不窮。
★測(cè)量單元微小型化、智能化
測(cè)量控制與儀器儀表大量采用新的傳感器、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路、計(jì)算機(jī)及專家系統(tǒng)等信息技術(shù)產(chǎn)品,不斷向微小型化、智能化發(fā)展,從目前出現(xiàn)的“芯片式儀器儀表”,“芯片實(shí)驗(yàn)室”、“芯片系統(tǒng)”等看,測(cè)量單元的微小型化和智能化將是長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)。從應(yīng)用技術(shù)看,微小型化和智能化測(cè)量單元的嵌入式連接和聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)得到重視。
★測(cè)控范圍向立體化、全球化擴(kuò)展,測(cè)量控制向系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展
隨著儀器儀表所測(cè)控的既定區(qū)域不斷向立體化、全球化甚至星球化發(fā)展,儀器儀表和測(cè)控裝置已不再呈單個(gè)裝置形式,它必然向測(cè)控裝置系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。例如一個(gè)大型水電站的測(cè)控系統(tǒng),僅檢測(cè)大壩安全性的傳感器就達(dá)數(shù)千個(gè),此外各個(gè)發(fā)電機(jī)組狀態(tài)及水位情況的檢測(cè)控制點(diǎn)(I/O測(cè)控點(diǎn))將超過(guò)萬(wàn)點(diǎn),要達(dá)到大型水電站的正常發(fā)電和送電,必須將各個(gè)測(cè)控點(diǎn)的測(cè)控裝置形成一個(gè)有機(jī)的測(cè)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。又例如衛(wèi)星測(cè)控系統(tǒng),運(yùn)載火箭上配置的各種傳感器就達(dá)到數(shù)千,而衛(wèi)星上各種測(cè)控裝置構(gòu)成一個(gè)完整的自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng),然后和多個(gè)地面站的測(cè)控系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)廣域測(cè)控系統(tǒng)。
★便攜式、手持式以至個(gè)性化儀器儀表大量發(fā)展
隨著生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高,人們對(duì)自己的生活質(zhì)量和健康水平日益關(guān)注,檢測(cè)與人們生活密切相關(guān)的各類商品、食品質(zhì)量的儀器儀表,預(yù)防和治療疾病的各種醫(yī)療儀器是今后發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)??茖W(xué)儀器的現(xiàn)場(chǎng)化、實(shí)時(shí)在線化,特別是家庭和個(gè)人使用的健康狀況和疾病警示儀器儀表將有較大發(fā)展。