探讨仪器技术的发展路径的介绍

2023-06-22 理论教育版权反馈

【摘要】：传统测试计量仪器按照被测量的不同主要可分为以下八类。若从仪器的工作原理来看，又可以分为四个阶段，即模拟式电子仪器、数字式电子仪器、智能型仪器和虚拟仪器。近年来，智能仪器已开始从较为成熟的数据处理向知识处理发展。模糊判断、故障诊断、传感器融合、机件寿命预测等技术，使智能仪器的功能向更高的层次发展。智能仪器对仪器、仪表的发展及科学实验研究产生了深远影响，是仪器设计的里程碑。

前面章节已经有所介绍，仪器、仪表是信息获取、认识世界的工具，是一个系统或装置。它最基本的作用是延伸、扩展、补充或代替人的听觉、视觉、触觉等器官的功能。按应用可分为测量仪器、分析仪器、生物医疗仪器、地球探测仪器、天文仪器、航空航天航海仪表、汽车仪表，以及交通运输、电力、石油、化工仪表等，遍及国民经济各个部门，深入人民生活的各个角落。

传统测试计量仪器按照被测量的不同主要可分为以下八类。

（1）几何量：长度、角度、相互位置、位移、距离测量仪器等。

（2）机械量：各种测力仪、硬度仪、加速度与速度测量仪、力矩测量仪、振动测量仪等。

（3）热工量：温度、湿度、流量测量仪器等。

（4）光学参数：光度计、光谱仪、色度计、激光参数测量仪、光学传递函数测量仪等。

（5）电离辐射：各种放射性、核素计量，X射线、γ 射线及中子计量仪器等。

（6）时间频率：各种计时仪器与钟表、铯原子钟、时间频率测量仪等。

（7）电磁量：交/直流电流表、电压表、功率表、RLC测量仪、静电仪、磁参数测量仪等。

（8）电子参数：无线电参数测量仪器，如示波器、信号发生器、相位测量仪、频谱分析仪、动态信号分析仪等。

以上八类测试计量仪器尽管测试对象不同，但有共同的测试理论，而且其测量的数字化、测量过程的自动化、数据处理的程序化等共性技术都成为现代仪器设计的主要内容。

回顾电子仪器的发展历程，我们可以发现，从仪器使用的器件来看，大致经历了三个阶段，即真空管时代、晶体管时代和集成电路时代。若从仪器的工作原理来看，又可以分为四个阶段，即模拟式电子仪器（又称指针式仪器）、数字式电子仪器、智能型仪器和虚拟仪器。

近年来，智能仪器已开始从较为成熟的数据处理向知识处理发展。模糊判断、故障诊断、传感器融合、机件寿命预测等技术，使智能仪器的功能向更高的层次发展。智能仪器对仪器、仪表的发展及科学实验研究产生了深远影响，是仪器设计的里程碑。