测控技术与仪器在实践中的应用研究

杨洪佳

（佛山群志光电有限公司，广东 佛山 528251）

当前科技发展迅捷，仪器测控技术水平也越来越高，运用高效的测控技术能够大大改善行业的发展速度，所以投入必要的人力、时间等资源成本，来改善和健全测控技术标准、应用模式等，有助于推动精密仪器、电子科技等多行业的创新持久化发展。而且测控技术和大众的生活也是密切相关的，无论是制造业生产车间，还是火箭发射等都离不开仪器的测控，正是在这样的背景和现状下，本文展开了对测控技术和仪器的分析与研究。

1 测控技术和仪器简述

1.1 测控技术

测控技术指的是测量、控制技术，它被应用在各行各业当中，特别是精密仪器企业，对其需求非常高，测控技术和仪器能够最大化保障测控的质量。因为行业领域的不同，测控技术呈现出非常复杂的特征，具体需要在实践中不断摸索和总结经验，并持续化创新。如今中国测控技术正在快速发展期，与发达国家差距颇大，甚至很多方面依旧是空白，需进一步探索。从企业发展层面看，测控技术能够帮助生产力大大提升，但显然当前的测控技术发展水平还达不到这一要求，所以必须坚持对新技术进行研发和创新，改变传统技术的垄断局面。另外测控技术的发展要与其他现代化技术相结合[1]，身为技术工作者也要多吸收先进知识，不断更新测控技术理论，使其社会、经济价值同步提升。

1.2 仪器

仪器和测控技术是有明显区别的。仪器是一种对信息加以搜集、对数据加以分析的工具，能够体现出当前工业发展水平。生产层面看，要想对当前海量复杂化的信息进行精确、高质量的处理，难度不小，而采用高科技技术、工具则能大大降低失误率，满足这一要求。仪器的日渐更新和改善，能够大大提升生产效率，因此研发人员、操作人员都要予以重视，在理论和实践中不断改进。另外也要注重仪器的检测，规避各种纰漏错处，从而推动测控技术、仪器的智能化创新化发展，提高信息的处理效率和精确度。

1.3 特征分析

测控技术的实践性非常强，所以在实际生活生产中的价值也极高，未来的应用范围也会变得更为广泛。简单来说，测控技术的优势颇多，比如智能化、网络化、数字化等。测控技术的网络化功能能够确保检测系统更为快捷便利，如今几乎全部的测控技术都是智能化的，其测控水平也因此大大提升。数字化则是指传感器的数字化管控，对于通讯、信号分析处理的效果更为高效。测控技术设备分布范围非常广泛，这样能够减轻成本压力，提升质量效率。测控技术的诸多优势和特征也会助力其获得更好的发展。

2 测控技术与仪器的应用设计

2.1 硬件设计

在测控系统中，硬件作为其中的重要部分之一，对测控系统功能以及运行的稳定性具有重要作用。因此，务必保障硬件设备设计的合理性与科学性，同时，设计人员还需要在设计工作中注意以下2 点内容：①在设计前，明确系统限制条件，掌握硬件设备大小的形状和功能，并对其做好研究分析。在设计过程中需要保障硬件设备的运用的稳定性与测控精准度，对设计的整体成本进行综合考虑。②在对系统电路设计过程中，可以选择DSP 和CPLD 等现代化集成技术，并通过运用软件，加强对可视化工具的开发。

2.2 软件设计

在使用测控系统的过程中，会应用到控制程序、数据管理程序、处理程序等。在软件设计的过程中，设计人员需要对程序的运行效率进行系统分析，并对硬件功能进行全面了解。同时对软件系统数据处理功能进行有效设计，对数据误差进行有效分析，做好量程转化和系统数据融合等。另外，在实际设计的过程中，还需要实现人机交互设计，确保项目整体更加人性化与便利化。

2.3 抗干扰设计

测控系统中每一项系统功能以及硬件组成都存在着一定的复杂性，而且对数据精密性要求相对较高，为了有效避免测控系统在运行的过程中受到其余电磁波干扰，所以在实际设计工作中，设计人员需要做好测控系统抗电磁干扰处理工作。一方面可以有效进行数据转换，实现抗干扰处理，对数据信息进行综合修正与补偿，保障所检测的数据信息结果具有较高准确度；另一方面需要做好电路干扰预防工作，要想有效规避电路干扰，应当在电路中安装抗电路干扰设备，或者放置低电阻材料以及有磁性的屏蔽物。同时还可以采用光电隔离手段，从而隔离干扰因素和测控系统，保障系统的稳定运行。

3 测控技术和仪器的应用分析

伴随着中国信息技术、计算技术的高速发展，现在测控技术和仪器应用的案例越来越多，并且深入到生产生活的各个方面当中。很多测控技术都开启了智能化模式，借助于对真实环境的模拟还原来大幅控制成本开支，让测控人员更全面地了解和把控现实状况，从而给出最高效精确的结论。

传统的测控技术智能水平偏低，更多的是依靠人工来对信息加以处理，不但成本提高，且结果也极易出现差错。当前测控技术的智能化水平最高，能够自主展开故障筛选和查验，寻找出事故问题原因，并给出解决方案，确保精准快[2]。测评技术想要运用得当，离不开计算机的支持。要通过测控仪器实现对信息数据的高速精准处理，必须要借助计算机的硬软件系统，这样最终的信息会更加直观化。

在实际生活中，应用最典型的案例莫过于温度计了。现在市面上温度计有很多种，其中接触式温度计应用率最高，它的内部包含了热能电极、石英晶体、水银等部件，正是通过这些部件才能精准测控仪器仪表，但有一大劣势，即如果位置产生移动，则有很大的概率会造成结果不精确。

4 测控技术和仪器在实践中的具体应用

4.1 在航天和农业方面的应用

航天方面的应用。航天的测控必须严苛，以确保精密度，而相较于传统人工测量，精密仪器的发展大大推进了航天测控质量的提升，尤其是在当前高科技迅猛发展的时代下，传统的方式是显然无法满足航天产业的发展需求。而现代化测控技术和仪器在航天中的具体应用体现在对航天飞行目标的管控、航天器的追踪测量、航天器参数管理以及其他内部多方面[3]。

农业方面的应用。传统的农业多是农民要在田间地头中付出很多时间、精力、体力来完成农耕作业。而现代化的农产品种植浇灌目前在很多高层建筑中有所发展。农产品日常养护可应用测控系统来完成，而不需要种植人员耗费大量时间精力，同时测控技术和仪器在农产品收割之后的存储中也有重要作用，它可以对粮食的温度进行严密测控，以提供更准确的数据，帮助农民找准售卖时机。再比如，粮食存储过程中，农民可先人工对测控仪器进行温度设定，一旦现实生产中存储的粮食温度比预先设定的温度过高或者过低，测控系统便会自主接通风机控制电路，来对粮仓予以通风操作，实现温度的平衡，规避各种事故的发生，保障粮食的质量和安全。

4.2 在新型传感器技术中的应用

测控技术在新型传感器技术方面的运用分为2类，分别是数字化传感器应用、集成化传感器应用。其中，集成化传感器是指运用在温度、视听、重力、压力等的测量上，数字化传感器则是指运用在环境温度的测评、企业环境的监管上。新的网络化传感器目前也已逐渐被运用到各行业各领域中，其应用大大提高了现实生活环境、质量水平，而其中所暴露出的各种问题也为业内人士提供了实践钻研价值。

4.3 在远程测控技术中的应用

当前中国的远程测控技术已发展成为市场经济工业发展的重要构成内容，它包括电话网式远程测控技术、专线远程测控技术、无线通信测控技术等。远程测控技术多被运用在石油输送、电网检测、远程机器人的监控监测上，可以说发挥着非常关键的作用。而最先进的测控技术不但能够完成上述全部任务，还可对电气、燃气、水利等运作过程加以自主检测，及时发觉问题，并第一时间处理。

4.4 在软件开发中的应用

测控技术当中测控技术的智能化虚拟技术极为重要，在软件开发中意义重大，当前的应用频率非常高，应用范畴也十分广泛。测控技术借助于人机交互手段实现对人的声音、动作等最大限度地还原，从而更高效地运用到软件开发项目中，推进计算机软件的质量提升，也为大众生产生活提供了更高效的设备用具。

4.5 新型传感器技术的应用

随着测控技术的不断完善与优化，现代新型传感器也被应用于测控作业中。传感器主要分为2 种，分别是数字化传感器和集成化传感器，二者在实际应用的过程中对于环境也有着一定的需求。集成化传感器在实际应用中主要就是数据测量，而数字化传感器在实际应用中主要对测控系统进行监控与检测。2 种传感器在实际应用中都会取得一定的效果，而且数据检测结果也具备良好的准确性。这2 种不同的传感器不仅能用于测控作业当中，也能够在其他的行业中进行使用。因此，在未来测控行业中，新型传感器会逐渐代替传统传感器，确保在测控系统应用的过程中，能够获取更多准确的数据信息，同时还能有效保障测控系统的稳定运行，从而获取更多的数据信息。

4.6 控制应用过程

为了有效确保测控系统的正常稳定运行，保障测控系统运行工作的有效完成，在控制应用过程中，首先需要对内部管理制度加以完善，避免工作人员在实际操作过程中出现操作问题，影响测控系统运行功能效果，避免因操作问题，导致测控系统出现问题，所以需要进一步保障工作人员的操作规范性。另外，还需要做好工作综合，针对测控系统在实际运行中所存在的问题进行具体分析、全面了解，以此针对测控系统运行问题，制定科学合理的处理方案，从而全面解决测控系统应用中所存在的问题。

5 测控技术和仪器未来发展前景展望

首先，高校培育方法的转变。测控技术和仪器的实践必然需要背后技术的不断研发和提升。而高校则担负着这一重任，目前很多高校都开设了测控技术与仪器专业，培育上也极为重视实践和理论的结合，同时加大对双师型教育团队的建设，以提高教师的素养和能力，推进教学目标的尽快完成、教学质量的大幅提升。此外，高校可将产学研结合，加强对传统教学模式的创新与优化，进一步提高对人才发展需求的重视程度，同时为企业生产与运营奠定人才基础。这有利于提高企业经济效益，从而使企业加大对测控技术的研究开发力度，为测控技术的创新奠定良好的基础。当前，测控技术专业教学课程开展模式逐渐多元化，推动了人才培育模式的改变，为技术研发奠定了人才根基。许多企业在人才招聘的过程中，选择对该专业的人才进行招聘，以期在为企业提供测控人才的同时，为企业的未来发展奠定良好的基础，同时也为企业测控产业发展也提供一定的帮助。

其次，企业研发能力的提高。传统企业多数是采购、引进测控技术仪器，而当下很多规模较大的企业都开始成立自己的研发团队，也已着手提高技术研发能力，以此来提高市场竞争力。同时企业研发人员还需要及时做好设备更换工作，以此提升企业测控生产控制水平。在当前社会的不断发展过程中，一部分大型企业在发展进程中，还需要认识到核心技术发展的重要性，组织专业团队，加强对核心技术及企业测控技术的研发力度，以此来提高自身的研发技术水平，为企业在市场竞争力的全面提升奠定良好基础。这样既能够降低企业采购成本，也能全面解决测控系统的不兼容问题，这有助于促进企业的核心发展，为企业提升市场竞争力提供了良好的帮助，企业在实际发展中也不再受市场影响，对企业的进一步发展起到了良好的促进作用。企业在技术研发过程中，提升了企业研发水平，并在高校中通过人才招聘，为企业的进一步发展提供更多优质人才，为企业的未来发展奠定了良好基础，成为未来测控技术、仪器发展的一大有力支撑点。

最后，测控技术与仪器未来必然会朝着智能化、自动化方向发展。伴随着信息技术、计算机技术的不断改进和优化，测控技术与仪器发展也必然会更进一步。这里的智能化更多的体现在测控技术运用时摆脱了对人工数量、质量的要求，有效减少了人工劳动力，同时加强对计算机的有效利用，能够对内部各项数据信息进行全面收集，同时保障数据信息的真实性与准确性；对信息反馈机制进行有效利用，可以根据数据信息分析下达相应的指令，对企业过分依赖技术水平问题进行有效处理；应用自动化技术，有效实现了测控技术的自动化测试与信息反馈，降低了测控系统的工作强度。通过计算机完成相应的数据采集工作，工作人员只需要对所采集的数据信息进行审核即可。在当前社会的不断发展进程中，越来越多的企业逐渐迈向了人性化的发展方向，这对于企业技术的研发与创新起到了一定的作用，同时工作人员也能够通过计算机数据信息整合功能，提高数据信息审核质量。同时，工作人员在只需依靠计算机内部算法、远程、信息收集能力等即可给出精准的检测和判断，大大降低对技术人员的依赖性，而在实现自动化功能时，工作人员在工作过程中可以通过自动化系统，完成数据收集与审核工作，工作人员只需要对最终的数据结果进行审核即可。

6 结语

中国测控技术与仪器的发展极大地影响着中国经济提升、工业生产力提高、技术能力提升等多方面，恰是因为测控技术、仪器的日渐成熟完善，才促使其在各行业的应用中发挥更高价值，从而推动各行各业生产力的提升、生产成本的下降。测控技术与仪器既能够迅速搜罗信息、高效分析处理信息，又能够通过各种自动化检测技术、计算机系统等对信息施行甄别、监测，未来其功能会更为创新化、全面化，从而更符合各行业的发展需求，相信测控技术与仪器未来的发展空间会更广阔。