Fweek儀器儀表網(wǎng)訊：儀器儀表是信息的源頭, 是人類(lèi)獲取有關(guān)自然界知識(shí)、 認(rèn)識(shí)世界的工具。 信息高速公路作為信息社會(huì)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),奠定了它在人與自然的邏輯關(guān)系中的橋梁和紐帶的地位。 測(cè)試儀器位于信息高速公路與自然之間的環(huán)域, 是信息高速公路中信息的重要來(lái)源。
縱觀儀器技術(shù)的發(fā)展，其歷經(jīng)了模擬儀器、 數(shù)字儀器、 智能儀器和虛擬儀器等幾個(gè)主要階段，如圖。
( 1)模擬儀器:20世紀(jì) 50 年代以前, 電測(cè)量技術(shù)主要是模擬測(cè)量, 此類(lèi)儀器的基本結(jié)構(gòu)是電磁機(jī)械式, 主要是借助指針來(lái)顯示測(cè)量結(jié)果。
( 2)數(shù)字儀器:20 世紀(jì) 50 年代, 數(shù)字技術(shù)的引入和集成電路的出現(xiàn), 使電測(cè)儀器由模擬式逐漸演化為數(shù)字式, 其特點(diǎn)是將模擬信號(hào)測(cè)量轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)測(cè)量, 并以數(shù)字方式輸出最終結(jié)果, 適用于快速響應(yīng)和較高準(zhǔn)確度的測(cè)量。 這類(lèi)儀器目前相當(dāng)普及, 如數(shù)字電壓表、 數(shù)字頻率計(jì)等。
( 3)智能儀器:出現(xiàn)于 20 世紀(jì) 70年代, 是現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。 它是含有微計(jì)算機(jī)或微處理器的測(cè)試儀器, 測(cè)量結(jié)果具有存儲(chǔ)、 運(yùn)算、 邏輯判斷及自動(dòng)操作、自動(dòng)控制等功能, 即具有一定智能作用, 故將其稱(chēng)之為 “ 智能儀器” 。 智能儀器將傳統(tǒng)數(shù)字儀器中控制環(huán)節(jié)、 數(shù)據(jù)采集與處理、 自調(diào)零、 自校準(zhǔn)、 自動(dòng)調(diào)節(jié)量程等功能改由微處理器完成, 從而提高測(cè)量精度和速度。
( 4)虛擬儀器:這一概念早在 20 世紀(jì) 70 年代就已提出,但真正得以實(shí)現(xiàn)則是在 PCI、 GPIB、 VXI、 PXI 等總線標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)之后才變?yōu)榭赡? 并隨著卡式儀器、 VXI 總線儀器、 PXI 總線儀器等的推出而得到迅速發(fā)展。 虛擬儀器是在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上通過(guò)增加相關(guān)硬件和軟件構(gòu)建而成的、 具有可視化界面的儀器。 虛擬儀器是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)與儀器技術(shù)完美結(jié)合的產(chǎn)物,軟件在儀器的開(kāi)發(fā)和使用的全過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用, 可以說(shuō)沒(méi)有了軟件就沒(méi)有虛擬儀器。 它基于 “ 軟件就是儀器” 的思想, 利用最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)展傳統(tǒng)儀器的功能,真正實(shí)現(xiàn)由用戶自己設(shè)計(jì)和定義滿足自己特殊要求的儀器。以太網(wǎng)的發(fā)展為基于網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試系統(tǒng)提供了平臺(tái), 也成就了 LXI [12 - 13] 的誕生。 2004 年 9 月 VXI 科技公司和安捷倫聯(lián)合推出一種新的基于工業(yè)以太網(wǎng)的總線規(guī)范—LXI。 LXI 標(biāo)準(zhǔn)用以太網(wǎng)作為系統(tǒng)的骨干, 無(wú)需 VXI 或 PXI 方式的機(jī)箱。 LXI聯(lián)盟于 2005 年 10月通過(guò)了 IEEE1588 協(xié)議, 為 LXI 網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)提供了標(biāo)準(zhǔn)。 未來(lái)的總線將會(huì)向?qū)I(yè)化和大眾化方向發(fā)展, 因此, 在 LXI 儀器還未完全占領(lǐng)市場(chǎng)之前,VXI、 PXI 和 USB等都將成為市場(chǎng)的主流總線技術(shù)。隨著信息高速公路和儀器技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與結(jié)合, 基于Internet 的遠(yuǎn)程測(cè)控是現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展方向之一。
以 Internet 為代表的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟以及它與儀器技術(shù)的結(jié)合, 為儀器技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了前所未有的空間和機(jī)遇, 可以肯定, 網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試技術(shù)的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨。