浅析电子仪器与测量技术的应用及发展

摘 要：本文对电子测量仪器与电子测量技术，在经济发展和技术进步中的重要性进行了分析和讨论。本文首先对电子测量的对象及其应用特点进行了介绍，然后重点对其应用场景和重要性进行了讨论，最后对其发展前景做了分析。

关键词：电子仪器 测量技术 应用 发展

信息技术的发展拓展了参数测量的应用场景，提升了对参数测量的应用需求，为获得更高精度、更快速度以及更多功能的测量结果，电子仪器与测量技术一起得到了飞速的发展。完善有效的测量方法，配合先进的测量设备逐渐成为专业测量的主要实现方式。

一、电子测量的特点

（一）电子测量的对象

早期的电子测量主要是对被测量对象的电参数信号、传输特性、受干扰特性进行测量，之后随着信息技术的发展，电子测量技术及其相关设备也被逐渐应用到其他内容的测量当中，如通过传感器等设备将诸如机械物理量、热物理量以及光物理量等转化为量化的电信号量进行分析等。目前电子仪器与测量技术主要被应用的场景为：电能量信号的测量，如电功率、电压与电流等；干扰量及干扰后的信号特性测量，如信噪比、频谱、相位、失真度等；电路元器件测量，如电容与三极管的参数测量、集成电路的性能参数测量等。

（二）电子测量的优势

现代电子测量仪器的应用拓展了参数可测量的范围，现代测量技术的应用拓展了可被测量参数的种类，传统测量方式下所无法获得的测量，都可以通过相应的电子测量技术获得高精度的测量结果。具体来说，应用电子测量技术和设备所具有的测量优势主要体现在以下几个方面。

1.能够在更宽范围内对参数进行测量。电子测量仪器的量程更广，精度更高，量程数量级更大，可测量的频带范围更宽。如电阻电子测量设备的量程宽度可达到六至七个数量级，这是普通的欧姆表所无法达到的。

2.测量精度和测量准确度更高，测量速度更快。电子测量仪器对参量的测量主要是通过电磁波或电子运动来实现的，因而所能够实现的测量精度和测量准确度更高，特别是在时间量和频率量测量方面其优势更为明显。同时，相较于其他信号而言，电磁信号的速度更快，能够在更短时间内获得测量结果。

3.可进行在线测量和远程测量。电子测量技术可以在相关仪器中添加多种类型的传感器，这些传感器可被放置于不便于停留或无法达到的区域对相关信号进行采集，若能够集成到相关位置，还能够在不改变被测量对象工作状态的情况下实现不间断在线测量，并将测量结果以有线或者无线的方式传输给接收端进行显示、存储或打印等。

4.便于计算机处理。电子测量所获得的数据大多都是数字信息，这些信息更加便于在计算机端进行处理与分析，配合使用计算机能够有效扩展被测量的应用范围。

二、电子仪器与测量技术的应用重要性分析

电子仪器与测量技术以测量技术为基础，吸收融合了计算机技术、数字处理技术、传感器技术、通信技术等多种计数方式，可以将被测量对象或系统的参数以电量、光量以及其他非电量的方式传递给处理端进行处理和分析。电子仪器与测量技术已经在各行业各领域得到了广泛的应用，是推动科技进步和科技创新的重要条件。

电子仪器与测量技术配合使用基本能够实现对任何参数的测量，因而其应用场景非常广泛，几乎涉及到了人们生活与社会发展的各个方面。其测量结果对各项技术的发展具有指导意义。如对无线通信速率的测量以及空间噪声特性的测量可以有效指导无线通信系统的技术革新；光栅、磁尺以及激光测量设备等在机械行业的应用推动了高精度数控机床产业的发展，使得越来越高精度的器件生产成为可能。

电子测量技术与仪器的发展更是同步甚至于超前其他技术进行发展的。统计资料显示，二十世纪九十年代的发达国家中，电子测量技术与仪器所占的国民生产总值只有百分之四左右，但是其对整个国民经济的推动作用却占据了超百分之六十的份额，与国民经济的关联度达百分之九十。电子仪器与测量技术是国家综合技术的客观体现，是国民经济发展的重要保障。

三、电子仪器与测量技术的发展前景

总体来看，电子测量仪器的未来发展方向主要集中在通用化与平台化、模块化、虚拟测试化等方面。通用化与平台化是指现代测量仪器和技术正在逐渐由依赖硬件性能向依赖软件性能转变，各种测量软件和功能逐渐被集成到一台测量仪器中，且测量对象与测量设备相互独立，只需要根據测量需求适当的更改软件功能即可实现单台测量仪器的多参数、多用途测量。模块化是指整个测量系统提供总线接口，各功能采用模块化思想进行设计，在应用时可实现快速配置和模块更新。这样既能够有效减小测量仪器的体积和重量，还能够依照最新的测量技术和方案对测量系统进行更新或升级，使得整个测量仪器的兼容性更强。虚拟测试化是指应用虚拟测试技术对测量结果进行优化，对具体参数测量过程进行改进，增强电子测量技术的工程实用性，进而提升测量效率和数据测量进度。

（一）测量单元微小型化、智能化

测量控制与仪器仪表大量采用新的传感器、大规模和超大规模集成电路、计算机及专家系统等信息技术产品，不断向微小型化、智能化发展，从目前出现的“芯片式仪器仪表”，“芯片实验室”、“芯片系统”等看，测量单元的微小型化和智能化将是长期发展趋势。从应用技术看，微小型化和智能化测量单元的嵌入式连接和联网应用技术得到重视。

（二）测控范围向立体化、全球化扩展，测量控制向系统化、网络化发展

随着仪器仪表所测控的既定区域不断向立体化、全球化甚至星球化发展，仪器仪表和测控装置已不再呈单个装置形式，它必然向测控装置系统化、网络化方向发展。例如一个大型水电站的测控系统，仅检测大坝安全性的传感器就达数千个，此外各个发电机组状态及水位情况的检测控制点将超过万点，要达到大型水电站的正常发电和送电，必须将各个测控点的测控装置形成一个有机的测控网络系统。

（三）便携式、手持式以至个性化仪器仪表大量发展

随着生产的发展和人民生活水平的提高，人们对自己的生活质量和健康水平日益关注，检测与人们生活密切相关的各类商品、食品质量的仪器仪表，预防和治疗疾病的各种医疗仪器是今后发展的一个重要趋势。科学仪器的现场化、实时在线化，特别是家庭和个人使用的健康状况和疾病警示仪器仪表将有较大发展。

四、总结

随着被测试系统和器件的发展速度越来越快、体积越来越小、应用场景越来越广泛，人们对测量技术和测量仪器提出了更高层次的要求，促进了新技术和新方法在电子仪器与测量技术中的应用。电子仪器与测量技术的应用对整个社会的发展具有先导作用，代表着一个国家的科技实力，影响着社会经济的发展速度。可见，正确认识电子仪器与测量技术的作用和功能具有重要的指导意义。

参考文献：

[1]王会鹏，刘刚金. 电子仪器设备的运转及维护[J]. 电子技术与软件工程，2016，（18）：128.

[2]刁振军. 电子仪器自动校准与检测软件平台研究与设计[D].西安工业大学，2010.

作者简介：

焦玲利（1988-），女，汉族，河北省唐山市，大专，助理工程师，从事现场自动化设备的电子仪器与测量工作。