现代计量测试仪器的特点与发展方向

李宏校

（宁夏产品质量监督检验院，宁夏 银川 750001）

现代计量测试仪器的特点与发展方向

李宏校

（宁夏产品质量监督检验院，宁夏 银川 750001）

计量仪器对人类认识和改造物质世界具有重要的意义，对我国的经济发展具有非常重要的影响，在国防建设、社会生产等方面发挥着重要的作用，人们的生活也越来越离不开计量测试仪器。本文详细说明了计量测试仪器的概念和特征，对现代计量测试仪器的特性和功能做出了阐述，并对计量测试仪器发展趋势做出了预想。最后，本文对计量测试科学未来的发展之路做出了展望。

计量测试仪器；特点；发展方向

1 前言

计量测试仪器的发展是人类进步与社会发展的重要标志。计量测试技术是支撑现代工业生产五大支柱之一。西方国家对计量测试仪器的发展给予了高度的重视，制订了一系列政策来支持计量测试仪器的发展，将计量测试仪器列为信息学科和信息产业。计量测试仪器并不能给国家带来巨大的工业产值，但却是影响国家工业生产的一大因素，关系到国民经济的发展。我国也必须重视计量测试仪器的发展，在经济、政策等方面都要给予适当的支持，以此来推动计量测试仪器的发展，从而推动国民经济的发展。

2 计量测试仪器的基本概念

（1）仪器仪表与计量测试的关系。仪器仪表与计量测试既相互联系又相互区别，仪器仪表通常是检测物理、化学等数值的设备，注重研究测量的原理、方法、工艺，关注的是其实现的过程。计量测试不仅仅是通过测量获取信息，还要对信息进行处理，即计量测试包含测量与计算两个方面。计量测试要通过仪器仪表来达到对被测量的观测的目的，并进一步处理观测所得的信息。从而完善观测结果。仪器仪表是顺利进行计量测试的桥梁，计量测试则为仪器仪表提供了发挥作用的舞台，二者的关系密不可分。（2）现代计量测试仪器的范畴。科技的日新月异也带动着计量测试仪器向智能化方向发展，现代计量测试仪器已经以迅猛的速度超越了传统，计量测试的范畴已经不再局限于传统的“仪器”、“仪表”、“计量”、“测试”，它包含“智能仪表”、“自动测试系统”和基于多传感智能检测的“专家系统”，它是一切以计算机为信息处理核心的智能检测设备的总称。且现代计量测试仪器已经将仪表仪器无计量测试完美结合到一起，二者已经成为密切合作的整体。计量测试仪器在各种新兴科学技术的影响下已经能实现自动化测量，智能化信息处理以及仪器仿人化功能也取得了巨大的进步。计量测试仪器的智能化和自动化也大大节约了人力资源，过去依靠人工计算和测量难度大且信息处理速度慢。现代计量测试仪器能自动采集测量信号，自动调节测量量程，自动控制测量过程，还能自动处理测量信息，大大提高了工作效率，也使测量结果的准确性更有保障。除此之外，很多人工无法观测的数据和领域在现代计量测试仪器的帮助下也能实现准确测量，这更使得现代计量测试仪器具有无可比拟的优越性。

3 现代计量测试仪器的特点

现代计量测试仪器利用计算机系统在很大程度上减少了人力资源的应用，其主要特点就是智能化，即通过仪器设备实现智能化检测。智能化检测的范畴与传统的“测量”相比要更加广泛，智能检测设备综合了计算机技术、传感技术、自动控制技术等现代科学技术来收集和检验信息，并进行故障诊断，将信息进行处理，并最终做出决策。总得来说，现代计量测试仪器具有以下特点：（1）测量过程的软件化控制。现代计量测试仪器通过计算机软件来使测量过程实现自动化控制，这种软件控制的方式使仪器的硬件结构得到了简化，仪器的自动化程度也大大提高。因此，现代计量测试仪器可以自动稳零放大、自动极性判断、自动量程切换、自动增益调节、自动报警、过载保护、非线性补偿、多功能测试和自动巡回检测。这使计量测试工作更加顺利高效的进行，推动了计量测试技术的进步。（2）测量数据的智能化处理。智能化数据处理给计量测试工作提供了极大的方便，计量测试仪器通过计算机软件来实现线性化处理、算术平均值处理、加权平均值计算、数据融合计算、快速傅立叶变换、相关分析、模糊信息处理和其它估计算法，这弥补了以前人工测量的缺陷，既提高了测量的精确度，又提高了信息处理的效率。（3）灵活性极强。与传统的硬件检测装置相比，现代计量测试仪器不用改变元器件和系统结构，通过计算机软件控制，使生产、复制、修改等工作变得更简单，修改功能和性能指标也十分简单，具有很强的通用性和灵活性，组建、安装也比传统硬件检测设备更容易。（4）测量速度快。现在是一个高速发展的时代，计量测试的技术也进入了一个高速时代，现代计量测试仪器的测量速度越来越快，测量的效率极高。加上高速显示、高速存储、高速通信等设备的保驾护航，促使高速检测得到快速发展。

4 现代计量测试仪器的发展方向

随着科学技术的发展，新技术层出不穷，高智能和高精度成为现代计量测试仪器的发展趋势。（1）采用新型信息处理方法。数据融合技术、模糊信息处理技术和神经网络技术等新型信息处理技术日异崛起，并与计量测试仪器相互融合，使仪器测量的可靠性和准确性得到了提高。例如，在热处理炉温度自动测试系统中，为了提高温度测量的准确性，就采用了多传感器将数据进行融合处理，这在提高产品的质量上发挥了关键作用。（2）高智能化发展趋势。现代计量测试仪器已经深深的渗透到国防建设、科学研究、社会生产和人们的日常生活的各个方面，为了便于人们使用和修改，计量测试仪器的智能化程度需要得到改善和提高，主要方法如下：①语言高智能化；②发展虚拟现实技术；③采用新型计算机；④采用智能部件和新型器件；⑤各种高新技术交叉渗透。（3）通用化与标准化发展趋势。通用化、标准化设计对与计量测试仪器发展的意义重大，实现通用化和标准化会大大加强信息的获取和传输的效率，更改系统和升级系统也变得更加方便。当前的计量测试仪器还不具备统一标准，接口与总线系统多种多样，给获取和传输信息以及系统更改与升级工作带来了不便。如果能利用新兴科学技术对接口和总线系统制定统一标准或制定集中相互兼容的借口和总线系统，现代计量测试仪器就能分散使用与大范围联网使用或与其它非检测性网络连接，实现不同系统之间的信息共享。

结语

社会生产、科学研究甚至军事建设等方面均无法脱离计量测试仪器而发展，它是新技术、新材料和新工艺相融合的结晶。现代计量测试仪器的发展离不开创新，计量测试技术的从业人员要注重基础研究的重要性，将理论运用到实践中，发掘生活中能推动计量测试仪器发展的新信息，不断将新科技运用到计量测试仪器的研发上，加快计量测试仪器的发展。

[1]计量测试技术手册编写组.计量测试技术手册[M].北京：中国计量出版社，1996.

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