基于电子信息技术与计量测试技术分析

郑家敏

【摘 要】在当前的社会环境中，随着现代化技术以及信息化手段的飞速发展，社会已经全面进入到了科技时代当中，这也使得电子信息技术在这一背景下得到了较为全面的发展和优化，甚至在多个社会领域当中得到了极其广泛的应用，而计量测试技术作为一种现代化的技术手段，在世界范围内得到了重点关注。电子技术与计量测试技术的有效结合，不仅能够全方位地促进计量测试技术的自动化发展，对于整体社会经济的发展来说，也起到了至关重要的促进作用。因此，文章首先对计量测试技术在世界中的重要性以及存在的热点问题加以明确；其次，对计量测试技术的发展趋势以及优化建议展开深入分析；在此基础上，提出基于电子信息技术的计量测试技术分析。

【关键词】电子信息技术；计量测试技术；深入分析

在各类科学技术高速发展的背景下，各类高精尖产业也在不断进行改革发展，比如航空技术以及航天技术等，而无论是何种技术手段的发展，都需要采取必要的计量测试技术来对技术展开准确地测试以及完善优化，这也使得当前的计量测试技术进一步渗透到了多个社会领域当中。同时，计量测试技术的发展还会受到科学技术发展以及企业发展等多方面因素带来的影响，并且各类客观因素同样也会产生不良影响，因此，这就需要针对当前的实际发展情况以及存在的热点问题展开深入分析，并科学合理地引入电子信息技术，进而完善和优化计量测试技术。

一、计量测试技术在世界中的重要性

计量测试技术的主要目标就在于展开精准的测量，其所取得的每一种进步，都可能对世界的发展产生十分重要的影响，能够创造出更加优异的精神财富以及物质财富。在近些年的发展进程中，一些计量测试技术就已经对世界产生了改变，这也进一步突出了计量测试技术的重要性。

（一）量子力学

量子理论正式出现前，在自然科学领域当中占据着绝对主导地位的是牛顿的经典物理学理论，然而，经典物理学理论主要体现的是在宏观角度上所产生的各种物理现象，因此很难解释物质微观领域的物理性质以及运动规律。直到20世纪初，量子力学理论才开始逐步发展，其同时也在潜移默化间对物质结构以及相互作用之间的理解产生了转变，这也使得量子力学理论成为了自20世纪以来，人类在物理学方面取得的重要成就。而计量科学在整体量子力学领域当中占据着十分重要的地位，甚至已经有高达20多项的计量科学内容取得了诺贝尔物理学奖，由此可以看出，其对于科学进步以及产业变革等多方面内容都起到了重要的促进作用，其中还催生出了各种各样全新的产业与技术手段，将整体社会引入到现代化的信息时代当中[1]。

（二）传感器

传感技术最早的起源甚至可以直接追溯到1000年以前，在公元132年时，我国的张衡就已经发明出了地动仪，通过地动仪能够对地震产生的方向进行更加准确的感知。而在十九世纪后，随着电学理论的逐步发展和完善，使得群众对于电方面的认知以及研究力度不断深化，在1930年，美国的著名科学家鲁宾就已经发明出了温度传感器，而这一温度传感器通常也被称为热敏电阻，其具体电阻会根据温度所产生的变化而随之变化，在温度传感器逐步普及过后，各种各样的传感器被发明出来，使得传感器的发展前前后后经历了结构、固体以及智能这三个主要阶段，而在当前的社会环境当中，传感器、计算机以及通信技术，已经成为现代化电子信息技术当中的三大组成部分。而传感器主要就是对各种数据信息进行测量以及获取，并展开自动化控制的重要手段，能够对大部分物理量参数以及物理信息展开感知与获取，特别是在进入到二十一世纪过后，传感技术已经全方位融入了群众日常生活的各个方面当中，当前的一部手机当中就能够植入数百个传感器，能实现对于地形、人体健康以及视觉影像等多方面内容的准确测量，特别是在互联网技术不断普及发展的背景下，传感技术的应用范围已经得到了逐步拓展，发挥出了十分重要的作用[2]。

二、计量测试技术的发展趋势与优化建议

（一）计量测试技术的发展趋势

在正常的情况下，计量测试技术的发展应当充分结合社会中科学技术发展对计量测试技术提出的基本需求，这是由于在计量测试技术当中重点包含了两个关键部门，分别为计量部门以及测压部门，针对目前计量测试技术的稳定发展，就应当采取静态温度及测量技术，而在技术手段不断发展进步的背景下，计量测试技术的主要发展方向也逐渐开始变化，已经从原本的静态发展逐渐转变为动态发展，再加上对于温度校准技术方面重视程度以及研究力度的不断提升，使得计量测试技术当中逐渐应用了各类现代化的电子信息技术。因此，这就需要进一步提高计量测试技术的测量速度以及精准程度，为计量测试技术的可持续发展奠定坚实基础，并且在计量测试技术不断发展的过程中，精准度与测量技术也同时得到了稳步提升，这就需要在发展进步的同时，完善专业知识规范以及操作技术规范内容，以此为基础来稳步提升计量测试技术中工作人员自身的综合素质以及工作意识，使得工作人員能够在计量测试技术的实施阶段中对各种误差进行准确测试，进一步提升计量测试技术的技术性以及精准性，为系统的稳定运转提供技术支持。除此之外，还应当进一步对计量测试技术的应用构思加以完善，尤其是在温度校准技术全面应用的背景下，更应当充分结合计量测试技术当中的标准内容，获取到更加合适的温度值，在确保测量数值准确性与完整性的同时，完善计量测试技术的应用构思，并对计量测试技术的具体测量数值展开调整修正处理，从而更好地促进计量测试技术的稳步发展。

（二）计量测试技术的发展优化

在目前科学技术高速发展的背景下，计量测试技术同样得到了越来越多的重视，尤其是在专业性与准确性方面，更是得到了显著提升。因此，这就需要科学合理地在其中引入电子信息技术，并在以下几方面对两者间的融合发展加以优化，在根本上促进计量测试技术的稳定发展。首先，政府部门应当提升对于计量测试技术发展的重视程度，进一步拓展其基本的应用范围，特别是在计量测试技术的关键发展阶段中，还需要大量的资金进行支持，这样就需要政府部门给予一定程度的帮助，并组织好专业力量进行深入研究，而通过政府以及国家方面的支持，就能够更好地对技术研究进行开发组织，提供出关键的技术支持。除此之外，还应当寻找出合适的社会企业来支持计量测试技术，充分结合其基本的应用要求与发展情况来制定出完善的测试体系，确保计量测试技术可以严格按照标准内容来进行技术操作；其次，要加大对于计量测试技术的应用管理力度，制定出更加完善的管理措施，确保计量测试技术能够在最大限度上发挥出自身所具备的技术性能，在确保测试准确性的同时，突出计量测试技术的测试价值，而在对计量测试技术制度内容进行完善的过程中，应当将工作重点转移至测量队伍综合素质与专业能力的提升方面，建立起一支素质更高的测量团队。

三、基于电子信息技术的计量测试技术分析

（一）基于量子效应的计量测试技术

基于量子效应的量子基准，会逐渐替代传统的事物基准，通过物理常数复现量值的应用，能够大幅度提升测量的稳定性与准确程度，并且体现出了极强的环境适应性。

1、量子磁强计。He-Cs量子磁强计，其在本质上属于一种精密测量仪器，最早是由俄罗斯的门捷列夫计量院所研制出来的，这种He-Cs量子磁强计的基本磁强强度范围能够达到惊人的500nT-1mT，利用He-Cs量子磁强计进行测量的不确定度则在0.03nT左右，其自身的技术指标，要明显高于当前广泛使用的各种质子磁强计。

2、交流量子霍尔电阻。这种交流量子霍尔电阻，其自身的基本结构当中拥有极大的分布参数，这也使得利用交流量子霍尔电阻进行的计量测试，通常情况下都会出现较大的误差，导致多个经济发达国家内部各个实验室的研究工作因此而停滞。而德国的联邦物理技术研究院则采取了双样品评比技术，通过这种技术手段能够将交流量子霍尔电阻标准的准确程度进一步提升到IE-8级别当中，这也成为近年来电学领域当中计量技术的一项重大突破内容。

（二）微纳尺度计量技术的应用

在国外的先进计量机构当中，其工作重点就在于纳米量值溯源技术方面的研究，以及新型传感器的研制，同时也是其他应用领域与微纳尺度计量技术之间的融合发展，这也使得微纳尺度计量技术在纳米加工以及纳米材料等较为复杂的纳米体系测量工作当中，拥有着十分广泛的应用范围。

1、基于亚微观LED。在美国的NIST中，其研制出了一种全新的纳米探针系统，其内部主要是将GaN纳米线作为基础所在，能够形成一种规模较小的LED聚光灯探针尖端，再加上近场电子系统，使其不仅能够实现原子的显微测量功能与接受功能，还可以在样本照明特性的测量中加以应用，甚至可以同时对几十纳米宽样品的光学特性与电特性等多方面内容展开准确测量。

2、原子力显微镜等技术。在英国NPL的研究过程中，其所采用的主要就是原子力显微镜以及隧道扫描显微镜等测量技术，对石墨烯的附着力、电子结构信息以及缺陷等多方面内容展开全方面的测量分析，并通过荧光显微法来进一步实现超越传统衍射极限的光学图像信息，这也在潜移默化之间为原子力显微镜在石墨烯研制领域当中的应用起到了促进作用。

四、结论

综上所述，在当前的社会环境中，计量测试技术的发展正呈现出一种不可阻挡的状态，特别是在现代化技术以及信息化手段高速发展的背景下，使得电子信息技术能够更好地应用在计量测试技术的发展进程中，这就需要进一步对计量测试技术的发展措施加以完善，全面完善系统，以此来提升整体计量测试技术的稳定性。同时，还应当积极借鉴国外电子信息技术与计量测试技术的发展经验，在明确计量测试技术重要性的基础上，制定出更加完善的发展模式以及发展制度，稳步提升政府部门对于计量测试技术发展的支持力度，这样就能够在促进计量测试技术高速发展的同时，确保其与电子信息技术更好地结合在一起，为当前科技社會的可持续发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1]宋述古.以国家产业计量测试中心建设 促进先进测试技术与计量保障融合发展[J].中国计量，2020（11）：31-33.

[2]高健强.计量测试技术的前世今生[J].张江科技评论，2020（05）：80-85.