國外儀器儀表發(fā)展特點和發(fā)展總趨勢

一、儀器儀表發(fā)展概況

　　50年代初期，儀器儀表取得了重大突破，數(shù)字技術的出現(xiàn)使各種數(shù)字儀器得以問世，把模擬儀器的精度、分辨力與測量速度提高了幾個量級，為實現(xiàn)測試自動化打下了良好的基礎。

　　60年代中期，測量技術又一次取得了進展，計算機的引入，使儀器的功能發(fā)生了質(zhì)的變化，從個別電量的測量轉(zhuǎn)變成測量整個系統(tǒng)的特征參數(shù)，從單純的接收、顯示轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂?、分析、處理、計算與顯示輸出，從用單個儀器進行測量轉(zhuǎn)變成用測量系統(tǒng)進行測量。

　　70年代，計算機技術在儀器儀表中的進一步滲透，使電子儀器在傳統(tǒng)的時域與頻域之外，又出現(xiàn)了數(shù)據(jù)域（Datadomain）測試。

　　80年代，由于微處理器被用到儀器中，儀器前面板開始朝鍵盤化方向發(fā)展，過去直觀的用于調(diào)節(jié)時基或幅度的旋轉(zhuǎn)度盤，選擇電壓電流等量程或功能的滑動開關，通、斷開關鍵已經(jīng)消失。測量系統(tǒng)的主要模式，是采用機柜形式，全部通過IEEE-488總線送到一個控制器上。測試時，可用豐富的BASIC語言程序來高速測試。不同于傳統(tǒng)獨立儀器模式的個人儀器（Personalinstrument）已經(jīng)得到了發(fā)展。

　　90年代，儀器儀表與測量科學進一步取得重大的突破性進展。這個進展的主要標志是儀器儀表智能化程度的提高。突出表現(xiàn)在以下幾個方面。

　　1．微電子技術的進步將更深刻地影響儀器儀表的設計；

　　2．DSP芯片的大量問世，使儀器儀表數(shù)字信號處理功能大大加強；

　　3．微型機的發(fā)展，使儀器儀表具有更強的數(shù)據(jù)處理能力；

　　4．圖像處理功能的增加十分普遍；

　　5．VXI總線得到廣泛的應用。

　　二、國外儀器儀表發(fā)展特點

　　1．新技術的應用

　　目前普遍采用EDA（電子設計自動化）、CAM（計算機輔助制造）、CAT（計算機輔助測試）、DSP（數(shù)字信號處理）、ASIC（集成電路）及SMT（表面貼裝技術）等。

　　2．產(chǎn)品結構變化

　　注重性能價格比。在重視儀器開發(fā)的同時，注重高新技術和量大面廣產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)。

　　注重系統(tǒng)集成，不僅著眼于單機，更注重系統(tǒng)、產(chǎn)品軟化，隨著各類儀器裝上了CPU，實現(xiàn)了數(shù)字化后，軟件上投入了巨大的人力、財力。今后的儀器歸納成一個簡單的公式：儀器=AD/DA+CPU+軟件，AD芯片將模擬信號變成數(shù)字信號，再經(jīng)過軟件處理變換后用DA輸出。

　　3．產(chǎn)品開發(fā)準則發(fā)生了變化

　　從技術驅(qū)動轉(zhuǎn)為市場驅(qū)動，從一味追求高精尖轉(zhuǎn)為"恰到好處"。開發(fā)一項成功產(chǎn)品的準則是，用戶有明確的需求；能用短的開發(fā)時間投放市場；功能與性能要恰到好處；產(chǎn)品開發(fā)準則的另一變化是收縮方向，集中優(yōu)勢。

　　4．生產(chǎn)技術注重專業(yè)生產(chǎn)，不搞大而全

　　生產(chǎn)過程采用自動測試系統(tǒng)。目前多以GP-IB儀器組建自動測試系統(tǒng)。生產(chǎn)線上盡是一個個大的測試柜，快速地進行自動測試、統(tǒng)計、分析、打印出結果。

　　三、國外儀器儀表發(fā)展趨勢

　　工業(yè)自動化控制儀表主要包括變送器、調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥等設備，，控制儀表從基地式調(diào)節(jié)器（變送、指示、調(diào)節(jié)一體化的儀表）開始，經(jīng)歷了氣動、電動單元組合儀表到計算機控制系統(tǒng)（DDC），直至今日的分散控制系統(tǒng)DCS。DCS已經(jīng)走過了20多年的里程，DCS以其高度的可靠性、強大而易于擴充的功能、漂亮的圖形界面、方便的組態(tài)軟件、豐富的控制算法、開放的聯(lián)網(wǎng)能力等優(yōu)點，得到迅速的發(fā)展，成為計算機工業(yè)控制系統(tǒng)的主流。PLC以其結構緊湊、功能簡單、速度快、可靠性高、價格低等優(yōu)點，迅速獲得廣泛應用，已成為與DCS并駕齊驅(qū)的另一種主流工業(yè)控制系統(tǒng)。目前以PLC為基礎的DCS發(fā)展很快，PLC與DCS相互滲透、相互融合、相互競爭，已成為當前工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。