浅谈对测控技术与仪器的认识

发表时间:2020/9/3   来源:《中国电业》2020年第9期   作者:曾令辉
[导读] 对于物理原理和数据进行测量以及处理分析所使用的方法为测试技术,

        摘要:对于物理原理和数据进行测量以及处理分析所使用的方法为测试技术,测试技术和测量仪器可以有效的获得研究科学以及生产实践当中的参数,传感器以及转换器的效组成测试系统,借助传感器可以有效将参数转化为可以进行传输的电量信号,转换处理分析信号需要在中间处理器当中进行,测量结果经过最终的记录显示便会得以呈现。测试技术的发展离不开传感器的运用,因此本文主要探讨了相关测控技术以及仪器,以此来进行更加深入的认知。
        关键词:测控技术;微处理器;传感器;仪器

        引言:不断发展和改进的测控仪器和测控技术奠定了传感器技术发展的重要作用。该技术主要被应用在物理化学、生物技术当中,目前科技上升式的发展,为传感器技术指明了智能型以及开放型的发展方向,在传感器当中应用生物原理技术以及光电通信技术,有效推动测控技术的发展和进步,目前其已经有效推进国际信息化产业相关发展。
        
一、测控技术与仪器概述

        科技及经济上升式的发展,使我国开始迈入网络化时代,现代时代当中,智能化已经成为计算机技术和仪器的发展趋势和潮流。显而易见,也有效推动了测控技术和仪器的智能化发展。目前测控技术和仪器在不同的领域和范围当中都得到了有效的应用,已经成为智能化建设的类型重要标识,测控技术和仪器在人机交换技术的帮助之下,以此来复制人类语言和技术,使其给人带来的感受更加真实,渐渐能够使检测技术得到有效的促进和发展,最终才能够将检测技术和仪器的真实应用价值得到最大限度的提升[1]。
二、测控技术中的光纤传感器
        更新换代的传感器测量仪器以及仪器技术的进步发展,离不开材料科学的推动作用。目前所发明的纳米材料以及光导纤维等超导材料,使人工智能得到了飞速的发展,从而便诞生了新型的光纤传感器。其不仅可以对环境变化进行敏锐的察觉和测量,而且在识别测量参数的过程当中,借助控制处理器和分析器可以进行精准的处理和判断。通过连锁动作功能,以此来不断的更新传感器类型。
        经过相关的研究,光纤也可以作为直接交换信息的一种元件。集中所有被测信号在光信号模式的基础之上进行同时传输,除此之外,光纤所具有的优势包括降低传输功率以及不会产生太大的线损等相关特性。因此其可以作为一种理想的敏感元件材料。与此同时,大范围测量、高度灵敏、超强反应速度等都是光纤传感器所具有的独特优势,因此在该种传感器诞生之后,很快便取代了市场上的传感器占据市场主流[2]。
        
光纤传感器的主要工作原理为:光信号在光纤工具的帮助之下会进入调制区,光信号环境被测量就会产生影响,以此来对环境变量当中需要被测的部分进行有效分析。对于传光型光纤传感器来说,借助光纤传播媒介测量外界环境参数主要借助其他功能元件进行。对于传感型光纤传感器来说,感知和检测外界环境参数变量主要借助的是光纤敏感元件。信号传输和测量功能两者有效融合,光纤在光纤传感器当中具有多种功能,其不仅可以对光信号进行传输,而且还可以作为调制器进行使用。
三、生物传感器
        目前,运用先进技术所诞生的新型智能设备生物传感器测量所借用的工具主要是生物活性材料当中的生物酶抗体、生物膜等等,将其与物理化学换能器合二为一,便诞生了一种新型的测量生物技术方法。与此同时其也可以用来分析和测量微观粒子,生物传感器的主要工作原理为将生物测量信号借助各种生物活性材料进行转化,从而能够产生可以用计算机技术进行分析处理的物理信号,最终经过技术处理之后,便可以形成被测变量参数,产生生物分析传感装置系统。

        近紫外波光电传感器即便在可见光之下也可以进行测量,主要原因是可见光不在其测量识别范围之内。按照一般原理,线性关系的产生主要是传感器输出电信号和紫外线指数两者之间相互作用的结果。这种类型的传感器可以用来测量手机等移动设备的紫外线指数,随时提醒人们警惕紫外线,避免损害身体[3]。


四、多功能集成化传感器
        传感器的多功能集成化主要指的是有效集中有关传感器的敏感元件,在多种元件的帮助之下对参数进行测量搜集传输处理,以此来使所有测量数据变得更加全面,形成处理分析图像,借助控制软件,以此来使该种类型的传感器可以对多个变量参数进行同时检测,与此同时还能应用放大运算等多种功能。
        多功能其实指的是多种功能集中在同一个设备之上,对应到传感器上来说,也就是说至少两种以上的检测参数功能能够集中在同一个传感器当中,节约成本,与此同时对复杂程度进行降低,有效使工作效率得到更高层次提升
        复合型功能是多功能集成化传感器所独有的特性,该种类型的传感器代表产品包括温度补偿的集成压力传感器以及频率传输型基层压力传感器等等,补偿式的多功能在技术实践当中具有非常典型的作用和应用。除此之外,借助智能化传感技术再配于核心微处理器单元,不仅丰富传感器功能,而且还可以有效实现监测信息处理等。通过微处理器系统硬件以及非线性特性校正软件,在处理数字滤波以及对误差进行调节和矫正的基础之上,使其所产生的智能化传感系统能够更加可靠。
五、无线传感器网络的发展
        借助多学科内容以及与各个领域进行交叉融合诞生的传感器技术,可以对无线传感器网络进行有效的推动和发展。同时也能够影响和借鉴通信专业,有效结合微笑型传感器与无线通讯等不同学科综合技术。与此同时,网络系统的构建包括无线通信与计算机能力的微笑传感器节点,也可以对传感器无线网络化进行有效实现。

        还在不断研发和更新换代当中的传感器只有以下几点非常明显的发展趋势:首先,是新型材料的开发和运用,将各种有效新的制造工艺用来对新型传感器进行开发和改进;其次是复合传感器功能,发展更多高精度的传感器;再次,微小型化硬件的运用;最后,对各种学科内容以及技术进行综合交叉借鉴,最终能够对无线通信网络化进行有效实现
        参考国际上传感器技术的发展和研究,现代传感器的发展趋势已经比较明显,主要就是以下几点:一是开发新型材料,研究新的制造工艺用于开发新型传感器;二是将传感器的功能进行复合,提高传感器的测量精度,即所谓高精尖; 三是传感器技术硬件的微小型化;四是通过交叉学科的技术借鉴,实现无线通信网络化[4]。
六、测控技术发展前景与发展新阶段――网络化
        测控系统主要包括测量和控制总线。目前已经对各种总线标准进行了相关的制定和颁布,有效融合软件总线技术标准总线计算机平台,是现代测控系统发展潮流,不仅可以对设备性能进行提升,而且还可以对测试设备的自动化功能进行更高层次提升。目前人们最关注的为测控总线技术,借助OSI模型,节点为智能仪表和设备,系统的控制主要是通过对设备以及网络节点仪表进行控制。网络技术的应用和普及对测量和控制领域进行有效的改变和拓宽,对故障设备进行远程控制、远程数据采集与控制、电力自动抄表等都离不开网络技术的相关干预。
七、现代测控技术发展展望
        首先,发展现代测量与控制行业离不开社会科技发展,有效推进现代监控手段的应用和发展,节省资金的同时能够帮助大众对先进测试监控技巧进行有效掌握。开放化以及标准化的监控技术,给行业带来新的发展机会,同时也在不断的创新和发展国内测控技术。

        除此之外,朝着网络化方向发展的测控技术,借助现代微处理器以及总线技术,有效突出现代测试与跟踪控制系统作用,体现联网设备功能的同时还能够运用不同仪器设备不断的进化和革新不同的机器设备,以此来对综合能力极强的机器设备进行有效行程,例如,远程操控与数据监测不但能够分析和判断监测物体数据,而且在对比分析之后对其所发现的问题能够进行自主改善,这主要归功于不断提升的机器综合功能。
八、结论
        各种技术的更新会有效加快测控技术的革新,智能时代的到来产生了各种新型测控仪器和测控技术,我国控制技术的发展与测控技术的研究和发展有着密切的联系,该项技术不仅能够推动和稳定其他行业的发展,而且还能够为行业发展提供有效的技术保障。

参考文献:
[1]王先培.测控技术与仪器专业概论[M].武汉:武汉理工大 学出版社,2010.
[2]张发启.现代测试技术及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2005.
[3]张重雄.现代测试技术与系统[M].北京:电子工业出版社,2010.
[4]杨晓东,施闻明.现代测试技术与应用[M].北京:国防工业出版社,2017.
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