淺談智能化測量儀器儀表中的設(shè)計理念

計算機(jī)技術(shù)在智能化測量儀器儀表中的地位。借助于計算機(jī)可以使儀器儀表性能得到提高，利用計算機(jī)，儀器儀表可以大幅度擴(kuò)展其功能，從而可以完成一些傳統(tǒng)儀器無法進(jìn)行的測量。如：對于測得的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，智能儀器儀表通過計算機(jī)進(jìn)行多種運(yùn)算、比較、邏輯判斷等數(shù)據(jù)處理，最后可以按要求顯示輸出和進(jìn)行反饋控制，從而達(dá)到自動化控制的目的。通過計算機(jī)相應(yīng)程序來實現(xiàn)對智能儀器儀表的管理，程序數(shù)據(jù)來自鍵盤和通用接口母線的命令和數(shù)據(jù)，在子程序中具體執(zhí)行各項命令，完成測量及數(shù)據(jù)處理任務(wù)。這種智能化的儀器儀表目前主要有：微機(jī)化數(shù)字存儲示波器、微機(jī)計數(shù)器、微機(jī)化數(shù)字多用表、微機(jī)可控小數(shù)分頻鎖相環(huán)、數(shù)控機(jī)床等。
一、智能化儀器儀表自動化設(shè)計理念和思路
如今，我國的儀器儀表行業(yè)引進(jìn)了大批的國際上高水平的儀器儀表。不僅對國內(nèi)測量儀器的設(shè)計研制、元器件、生產(chǎn)工藝帶來了強(qiáng)烈的沖擊，更是對我國儀器儀表的設(shè)計理論和制造方法的巨大震動。據(jù)分析，我國儀器儀表行業(yè)的設(shè)計理念與國際上差距主要表現(xiàn)在：
（一）設(shè)計的可靠性。將可靠性指標(biāo)從系統(tǒng)整機(jī)到部件級、元器件級逐級分配，從而使整機(jī)的可靠性得到保證。當(dāng)某一部分的可靠性指標(biāo)無法滿足時，可采用冗余設(shè)計方案來實現(xiàn)。在高可靠性場合時，尤其是計算機(jī)控制系統(tǒng)中，也采用冗余法。國外智能式儀表不僅注重儀表本身的可靠性設(shè)計，并對使用可靠性也要加以設(shè)計考慮。一般電子儀器儀表產(chǎn)品的可靠性屬于指數(shù)分布，而機(jī)械加工件多的儀表其可靠性屬于正態(tài)分布，實際計算起來并不很復(fù)雜。我國的儀表設(shè)計卻對此重視不夠。
（二）設(shè)計的維修性。維修性，是指使用中產(chǎn)品的維修和生產(chǎn)階段儀器的校準(zhǔn)功能、調(diào)試功能和維修功能等技術(shù)指標(biāo)，維修性必須在設(shè)計階段加以保證。國外智能儀器儀表，具有較高的維修度，使其便于生產(chǎn)調(diào)試和維修，包括在設(shè)計中實施于自動檢測系統(tǒng)。這樣設(shè)計的產(chǎn)品給用戶在測量和使用過程中提供了極大的方便性。
（三）產(chǎn)品系列化和通用化。國外的儀器儀表制造廠家，其產(chǎn)品系列化工作做得很好。幾乎每一種類型產(chǎn)品，都先后推出系列產(chǎn)品。有簡單到復(fù)雜的功能型系列：有低到高的量程范圍型系列；有儀表附件及接口等不同的附件系列等。先進(jìn)的智能式儀器儀表，其通用性都很強(qiáng)。這突出反映在絕大多數(shù)產(chǎn)品都有通用接口系統(tǒng)，可以很方便地將系統(tǒng)互聯(lián)并與計算機(jī)組建成自動測試系統(tǒng)．這樣就使得儀器與儀表的用途和使用范圍大大地擴(kuò)展了。
（四）完善智能化儀器儀表中計算機(jī)的應(yīng)用。通過計算機(jī)將儀器儀表與傳統(tǒng)專業(yè)結(jié)合起來形成自動控制系統(tǒng)，構(gòu)成新的專業(yè)和產(chǎn)業(yè)，解放和發(fā)展生產(chǎn)力，這是傳統(tǒng)專業(yè)發(fā)展的力向隨著計算機(jī)技術(shù)在儀器儀表中的使用，這些專業(yè)向智能化、自動化發(fā)展。因此，擁有可靠性和維修性的設(shè)計，加強(qiáng)產(chǎn)品系列化和通用化、完善配套服務(wù)設(shè)施和智能化儀器儀表中計算機(jī)的應(yīng)用這樣的設(shè)計理念，才能使智能化儀器儀表行業(yè)生機(jī)勃勃。
二、結(jié)語
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和自動化程度的不斷提高，我國儀器儀表行業(yè)也將發(fā)生新的變化并獲得新的發(fā)展。綜上所述，設(shè)計理念上的差距，是產(chǎn)品缺乏競爭力的源頭。如果我們不從源頭改變目前現(xiàn)狀的話，這種差距將會越來越大。及時更新設(shè)計理念和加強(qiáng)計算機(jī)在智能化儀器儀表中的應(yīng)用，才能使智能化儀器儀表發(fā)展領(lǐng)域更為開闊。