测控技术与仪器在实践中的应用

吴怡 宋国志

摘 要：当下科技不断进步，科学水平不断提升，测控技术与仪器也被越来越多的行业看中。因此相关的专业人员也加大了自身的研究力度。测控技术与仪器是对精密仪器、电子技术和其他测控技术等的统称。文章主要分析测控技术和仪器的现状，最后得出如何将测控技术与仪器更好的运用在将来的实际生活中。

關键词：测控技术；实践；应用

引言

作为一项复合型的测量技术，其不但涉及到了电工电子技术与各种精密仪器的设计与制造工艺，同时还与信息技术与微电子技术存在密切的关系。为了进一步分析现代测控技术与仪器的实践应用情况，就必须先来认识一下测控技术与仪器的基本内涵。

一、测控技术与仪器相关理论

测控技术与仪器专业性强，知识覆盖面广，为使其更好地应用到实践中，应注重相关理论的探讨。

1.1测控技术分类

当前测控技术主要分为：基于网络的测控技术、基于机器视觉的测控技术、基于无线通信的测控技术等，这些测控技术被广泛应用在各领域中，效果显著。

基于网络的测控技术主要应用Internet专业知识，构建网络化测控系统，降低组建系统开支的同时，实现测试信息与测试设备的共享。该测控技术借助现场传感器，对被测对象相关信息进行检测，而后将测得的信息传输给精密的仪器进行分析处理，提高测控仪器利用率的同时，可实现被测对象的远程测控，降低人力、物力成本。

基于机器视觉的测控技术应用红外摄像仪、CMOS摄像机、CCD摄像机等设备，基于图像测量、处理、识别等处理技术，用于检测精密零件的外观、尺寸等，和图像相关的测控任务中。

针对环境恶劣、通信距离远、工作点多的远程测控作业，可借助无线电波，实现主站和各子站间的数据通信。该测控技术避免了复杂连线，不需铺设光缆或电缆，测控效果好，成本低。

1.2测控技术中的仪器

测控仪器包括计量测试仪器、控制仪器装置，是基于测量和控制理论，运用光、电、机各种计量测试原理及控制系统和计算机相结合，应用广泛的测量仪器的统称。当前测控仪器种类较多，但其基本由基准部件、感受转换部件、转换放大部件、瞄准部件、处理和计算装置、显示部件、驱动控制器、机械结构部件等构成。

二、测控技术与仪器的应用

测控技术仪器应用于实践中，需做好各个环节的设计工作，以更好地满足测控工作要求，具体应注重以下内容的落实。

2.1硬件设计

硬件是测控系统的重要构成部分，设计是否科学、合理直接影响测控技术及仪器功能的正常发挥。为保证设计质量，应用时应注意：首先，明确约束条件。认真分析硬件的形状、大小、各种物理量、用途等，考虑测控系统实现的功能、反应灵敏度、工作稳定性、测控精度、开发周期等，在保证质量的基础上注重产品成本的控制。其次，设计系统电路时可考虑使用DSP、FPGA、CPLD等集成度较高的器件技术，如应用PC104工控机、PC商用机等。最后，应用通用软件包、可视化开发工具进行开发，如组态王、LabWindows/CVI、LabView，并应用开放性技术进行可扩展性设计。

2.2软件设计

测控系统应用的软件有：系统界面程序、数据库管理程序、数据处理程序、控制程序、检测程序等，设计时应认真分析程序运行效率以及硬件性能。同时，做好数据处理各功能设计，包括数据融合、数据滤波、差值、误差分析、量程转换。另外，还应做好人机交互界面的设计，做到设计美观、操作方便。

2.3抗干扰设计

测控系统元件复杂、精密度高，容易受到电磁干扰，因此，在实践中应用时，应做好抗干扰设计，一方面，对数据的抗干扰处理。使用神经网络、小波变换、图像处理等技术，对数据进行补偿、修正，确保测控数据更加精准。另一方面，电路抗干扰预防。为避免电路干扰，可将设备、元件器、电路设置在磁性或低电阻材料构成的屏蔽物内，或采用脉冲变压器隔离、光电隔离、物理性隔离等手段，将干扰因素隔开，保证测控系统工作稳定性。

三、测控技术与仪器应用策略

实践中，应用测控及数与仪器时，仅仅完成设计工作是不够的，还需应用单位做好应用工作管理，结合测控工作要求以及技术人员实际情况，在借鉴其他单位成功经验的基础上，研究与应用有效的应用策略。为保证测控技术与仪器更好地应用到实践中，充分发挥其优势，应用单位应注重采取以下措施。

3.1做好理论学习

测控技术与仪器的应用涉及较多专业知识，对技术人员的综合素质要求较高，因此，应用单位一方面，组织技术人员做好测控技术与仪器理论知识学习，充分了解测控系统运行原理，明确测控系统各构成部分。同时，熟练掌握各仪器正常运行参数，以及相关的操作规范，严格按照规范要求操作与应用测控设备。另一方面，测控技术与仪器处在不断发展中，新技术、新仪器层出不穷，技术人员应通过查阅资料，把握测控技术与仪器发展动态，及时引进新的测控技术与仪器，不断提高测控质量与水平。

3.2控制应用过程

为保证测控系统正常运行，保证生产、管理工作目标的顺利实现，应用单位应做好测控系统应用管理，一方面，制定完善的应用制度。为约束技术人员不良行为，使其尽职尽责地做好测控工作，应用单位应结合测控系统实际，制定详细的操作制度、测控仪器使用规范等。另一方面，做好应用工作总结。应用单位定期召开测控系统应用总结会议，认真听取技术人员汇报，了解测控系统应用中存在的问题。如技术人员问题应通过培训，提高操作水平，如邀请经验丰富的技术人员，讲解软硬件操作方法与技巧等。如系统元件问题，要求技术人员分析原因，及时进行维修、更换异常部件等，为测控系统的正常运行做好铺垫。

3.3注重日常维护

为降低测控系统故障发生率，延长测控系统各设备使用寿命，应用单位应做好日常维护工作，一方面，定期检查系统线路。测控系统线路复杂，要求维护人员严格按照工作制度，开展日常巡视、定期检查工作，及时发现与处理线路绝缘皮损坏情况。另一方面，及时更换老旧设备。应用单位应组织技术人员开展测控系统硬件检查工作，及时清理设备上的污秽，更换性能老化、时间长久的设备。另外，为保证测控系统功能的正常发挥，应用单位要求技术人员定期升级测控软件，不断完善与扩充软件功能，使其更好地应用到测控工作中。

四、结束语

综上所述，现代社会创新发展带动科技水平的提升，测控技术顺应现代社会的发展需求，不断提升测控技术在实践应用技术中的发展。对测控技术和应用仪器的相关问题进行准确的分析和判断，明确实际测控高精准水平，确定实际数据测控和技术的研发过程和标准范围。通过网络化、数据化、全球化的综合快速发展，不但完善整体全球化发展需求，明确实际测控范围和测控要求，尽可能的提升信息化发展水平，确保测控技术和仪器在实际生活中的实践发展应用价值。

参考文献：

[1]任红格，史涛.测控技术与仪器专业实践教学体系的构建与实施[J].产业与科技论坛，2017，16（01）：157-158.

[2]郭叙蕊.测控技术与仪器在实践中的应用[J].电子测试，2016（12）：117-118.