测控技术的发展与趋势测控技术的发展与趋势

王垚

[摘要]测控技术是建立在电路与计算机基础上的一门新兴技术。21世纪的测控将是一个开发的系统概念，信息交换共享这个时代主题也是测控系统的发展方向。因此，通过组建网络来形成使用测控系统已成为现代测控技术的发展趋势。文章根据相关实践经验，分析了测控技术的发展与趋势。

[关键词]测控技术；电路；计算机基础

[DOI]1013939/jcnkizgsc201619059

1现代测控技术的现状

20世纪70年代以来，测量技术不断进步，出现了很多智能仪表，这些仪表在微电子的基础上，与计算机相结合，使得基于仪表的测量技术渐渐演变，成为一门包含机械、电子、计算机的独立的学科。

2测控技术的发展

现代测控技术在追求仪表智能化的同时，对其稳定性、可靠性和适应性要求也不断提高，相应地，随着技术发展，测控技术大量应用高新技术和新的科学研究成果，测控技术的技术指标与功能不断提高。作为代表，测控仪器仪表单元微小型化、智能化日趋明显。

测控技术两个方面，一个是测，另一个是控。“测”是依靠传感器和信号传输电路，即测控电路；“控”则是依靠现代计算机的计算处理能力，根据数据得出相应结果，通过反馈等方式控制整个系统。

计算机已经成为测控技术中的中坚力量，于是，网络技术也就自然而然成为测控技术满足实际需求的关键支持。但是不可否认，测控电路依然是测控技术发展的基础和另一个重要的发展方向。

3测控技术的趋势

现代科学技术的融入不但使现代测控技术在各方面得到广泛应用，而且加快了现代测控技术的发展，形成了现代测控技术朝微型化、集成化、远程化、网络化、虚拟化等方向发展。同时，现代测控技术是一门实践性非常强的技术，既包括硬件、软件的设计，又包括系统的集成，随着其在国防、工业、农业等领域应用的深度和广度的扩大，它将为提高生产效率、改进技术水平做出巨大的贡献。

新型传感器技术、现代测控总线技术、虚拟仪器技术、远程测控技术、测控系统集成技术等，都是这门涉及广泛的学科的发展趋势和方向。

（1）新型传感器技术向微型化、数字化、集成化、智能化、网络化传感器、光纤传感器和生物传感器等几个方向发展。

传感器是信息时代的三大支柱之一，目前新的智能化传感器层出不穷，微处理器和网络与传感器的融合技术快速发展，新型传感器在测量仪器仪表、测控系统中的应用日益广泛和深入，可以说，新型传感器技术的发展对现代测控技术的发展起到了很好的推动作用，新型传感器技术是现代测控技术的一个重要组成部分。

（2）现代测控总线技术具体包括了GPIB、VXI、CPCI、PXI、USB、IEEE 1394、现场总线和LXI几类总线，USB在现代的应用中所占比重日益增加，也是发展最为迅速的总线技术。

测控总线是测控系统的重要组成部分，随着计算机技术的发展，各种总线标准不断推出和发展。现代测控系统的发展趋势是采用标准总线计算机平台、功能强大的软件及应用总线技术的模块化仪器设备的有机结合。这将极大地增强自动测试设备的功能与性能。在现代测控系统中，测控总线技术越来越受到重视。因此，在测控系统的研制、开发和应用中，选择好的测控系统平台总线，不仅有助于系统最终以较低成本满足更高的性能要求，而且可以使系统更加容易扩充、升级和保护用户的投资效益。

（3）虚拟仪器技术包括LabVIEW和LabWindows/CVI，包括开发环境和虚拟仪器设计。

虚拟仪器系统是测控技术与计算机技术结合的产物，它从根本上更新了仪器的概念，并在实际应用中表现出传统仪器无法比拟的优势，可以说虚拟仪器技术是现代测控技术的关键组成部分。虚拟仪器由计算机和数据采集卡等相应硬件和专用软件构成，既有传统仪器的特征，又有一般仪器所不具备的特殊功能，在现代测控应用中有着广泛的应用前景。

（4）远程测控技术是现代通信网络、远程测控系统的基础。

随着测控任务变得日趋复杂以及大范围测控要求的日益增多，进行远程测控、组建网络化的测控系统就显得非常必要。网络技术也必将在测控领域得到广泛的应用，从而有力地带动和促进远程测控技术的发展。采用远程测控技术，不仅可以降低测控系统的成本、实现远距离测控和资源共享，而且还能实现测控设备的远距离诊断与维护，大大提高测控的效率。

（5）电子设备测控系统集成技术，包括现代测控系统的硬件设计（包括硬件需求分析、硬件集成、接口设计和可靠性与安全性设计），以及现代测控系统软件设计（包括采用COTS的软件集成、软件组态和集成的标准化）。

采用系统集成技术解决测控系统的合理构成正成为测控界普遍关注的话题。测控系统的规模和功能各异，且存在各种模块的集成以及在异构和分布环境下设备互连、互操作、数据传输和通信等诸多问题，测控一体化系统集成应运而生。测控一体化是当今测控系统的发展方向，它以计算机为核心，采用组件技术将标准总线、硬件模块或仪器单元和相应的测控软件等进行构建，同时贯彻实施一系列系统集成标准体系，使之成为通用性和可移植性强的测控系统。

测控一体化要求实现测控系统的集成，其目标不仅包括测控系统的体系结构集成，还包括功能集成、信息集成和环境集成，同时还要符合相应的系统集成标准。

（6）自动测试设备（ATE）及软件设计。现代电子装备自动化程度高，技术密集，为了缩短研制周期，降低研制及使用成本，使得装备测控系统的软、硬件结构易于重新组合，装备的测控及维修通常采用自动测试设备（ATE）来完成。

ATE系统的测控软件就是系统的生命，ATE的软件平台是整个ATE系统的核心和关键，它是联系测试资源和被测对象的软桥梁，其体系结构的好坏直接关系到整个自动测试系统的性能。

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