对电子仪表测量技术发展的研究

2015-05-06郝春金

山东工业技术 2015年3期

郝春金,李正

（山东省冶金设计院股份有限公司,济南250101）

0 前言

电子仪器在人们生产和生活的应用中非常广泛，其中，电子仪器的测量功能是一种十分重要的功能。由于工作需要和效率要求，我们需要用电子仪表来测量电压、电流、波形、须率、元器件参数和其他工程参数。如果采用人工手段测量，将会给工程带来极大的不便。鉴于电子仪表测量的高效、精准和简易性等优点，大力加强对电子仪表测量的开发成为当前研究的一大热门。

1 关于电子仪表测量技术的概论

1.1 电子仪表测量概念

电子仪表测量技术，又称为电子测量技术，一般指通过使用电子科技仪器，和电子技术，对标的物进行测量的技术。该项技术的使用，大大加快了人类科技发展的进程。由于电子仪表测量具有测量范围大、测量数据准确、使用步骤简单、测量设备便于携带等优点，对其运用已经深入到我国各行各业中。

1.2 电子仪表测量技术的发展原因

实验数据和工程数据，在测量过程中都是十分抽象的。如果进行人力测量，将会是一项十分复杂的工作，必须有专门的工作人员进行检测。并且在测量过程中，还存在失败的可能。对此，科学家结合电子信息技术，使电子仪表机械接收各种信号和信息，在通过电子仪表对信号的处理实现数据化表现。

对于电子仪表测量技术的发展，不仅要提高仪器的研发和改进，还要加强对测量步骤的培训，掌握正确的测量方法，提高测量的精确度。除此之外，相关专业的工作人员还要掌握电子仪表测量的原理，然后对电子仪表的本质进行学习。

2 电子仪表测量技术的发展面对的问题

电子仪表测量的发展，遇到的最主要的问题就是测量准确性。该项技术的发展就是在不断缩小误差的过程中实现的。

2.1 仪器仪表误差

仪表仪器误差是测量技术发展初期遇到的问题。其产生原因主要有以下几个：首先是电子仪器仪表制作不精密，使用材料质量不过关，造成仪表在多次使用之后出现偏差；第二就是仪器仪表设计的问题，由于设计简单，造成该仪表没有承担精密测量的能力。

2.2 使用误差

使用误差( 也称操作误差)，它出现的最主要原因是使用者操作不当，或者没有参考仪器的使用环境而强行使用。这样自然会影响测量的准确性。比如：仪器安置位置不对、没有及时对仪器归零、没有按照操作流程操作、各种接线接触不良造成电压不稳等。这些不规范的操作和使用，对会对实验结果造成影响。

2.3 环境误差

环境误差主要是指由于外界自然环境的变化造成电子仪器的测量误差。一般来讲，电子仪表测量工具都会在使用说明书中标明其工作的工作环境要求。如果在这个范围之外进行测量将会造成一定的误差。比如：强电磁干扰环境、极度严寒和高温环境、超负荷环境等。

3 电子仪表发展现状和趋势

3.1 我国电子仪表测量技术发展的现状

国内的电子仪表测量工业和技术在近几年有了长足的进步。随着对国际先进技术的引进和消化，测量仪表的功能和精确性都有了很大的进步，许多设备在功能的全面性上已经接近国际先进水平了。行业的发展受到国家在技术和财政政策的支持，已经步入了发展的快车道。许多国产的仪表已经使用了国际化的设计、生产标准，已从CAMAC、 PC总线、STD总线向VXI、PXI总线发展，从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展，并先后研制出国产化VXI模件、VXI测试系统及PXI 系统，使我国测试系统技术水平逐步进入国际先进行列。

3.2 我国电子仪表测量技术的主要问题

虽然近年来，我国的电子仪表测量技术有了一定发展，但是还有很多技术障碍没有突破，比如：电子仪表的软件系统和集成化不够发达，各模块单元之间没有形成完整的融合，功能集成较为单一。像电子电路、同轴器等核心组件与总线技术、软件系统没有完成结合。

此外，自动化与模块结构化程度不够。电子仪器测量的自动化程度是衡量一个国家电子测量的技术时代的重要标准。由于历史原因，我国相关企业在生产过程中，对于世界上最先进的第三代电子仪表测量系统学习程度较浅，对于自动化、智能化的开发速度较慢，距离市场需求还有一段距离。不少企业仍然过分追求高精度或者功能全面型，对于系统化和稳定性的处理不够好，制约了其进一步发展。

3.3 电子仪表测量技术的主要发展成果

近年来，世界上先进的电子仪表测量设备不断出现，高精度、智能化、全功能已成为电子仪表设备的发展方向。新开发的各种仪表，都一个突出的特点，就是强大的稳定性，像微波毫米波矢量网络分析仪，它最突出的优势在于：工作频带宽；测量精度高；大动态范围；高速实时测试；再比如可以完成超高速测量的VXI总线技术、可以进行毫米级别波段测量的电子信息测试仪等。