现代测控技术与仪器发展现状研究

张计科

【摘  要】测控技术与仪器是研究信息获取与处理以及对相关要素进行控制的理论与技术。随着新技术的不断诞生与应用，我国测控技术水平不断提高，相关测控仪器功能越来越强大，测控结果越来越精准，因此，有必要对测控技术与仪器进行探讨，为其更好地应用奠定基础。

【关键词】测控技术;仪器;实践

中图分类号：TH70  文献标识码：A

引言

随着我国现代化建设水平的不断提升，当前测控技术与仪器作为实现现代化过程中不可或缺的重要组成部分，其在实践与应用中的实际效果也逐渐得到了人们的广泛关注。测控技术作为一种常用的测量技术，其不但是实施各种工程设计与规划的重要环节，同样也是当前相关行业建设与发展的重要途径之一。目前，国内许多相关领域的研究者都试图通过优化测控技术与仪器来提升测控水平，满足不断变化的测控环境与工程建设需求。作为一项复合型的测量技术，其不但涉及到了电工电子技术与各种精密仪器的设计与制造工艺，同时还与信息技术与微电子技术存在密切的关系。为了进一步分析现代测控技术与仪器的实践应用情况，就必须先来认识一下测控技术与仪器的基本内涵。

1测控技术与仪器的应用要点

1.1硬件设计

硬件是测控系统的重要构成部分，设计是否科学、合理直接影响测控技术及仪器功能的正常发挥。为保证设计质量，应用时应注意：首先，明确约束条件。认真分析硬件的形状、大小、各种物理量、用途等，考虑测控系统实现的功能、反应灵敏度、工作稳定性、测控精度、开发周期等，在保证质量的基础上注重产品成本的控制。其次，设计系统电路时可考虑使用DSP、FPGA、CPLD等集成度较高的器件技术，如应用PC104工控机、PC商用机等。最后，应用通用软件包、可视化开发工具进行开发，如组态王、LabWindows/CVI、LabView，并应用开放性技术进行可扩展性设计。

1.2软件设计

测控系统应用的软件有：系统界面程序、数据库管理程序、数据处理程序、控制程序、检测程序等，设计时应认真分析程序运行效率以及硬件性能。同时，做好数据处理各功能设计，包括数据融合、数据滤波、差值、误差分析、量程转换。另外，还应做好人机交互界面的设计，做到设计美观、操作方便。

1.3抗干扰设计

测控系统元件复杂、精密度高，容易受到电磁干扰，因此，在实践中应用时，应做好抗干扰设计，一方面，对数据的抗干扰处理。使用神经网络、小波变换、图像处理等技术，对数据进行补偿、修正，确保测控数据更加精准。另一方面，电路抗干扰预防。为避免电路干扰，可将设备、元件器、电路设置在磁性或低电阻材料构成的屏蔽物内，或采用脉冲变压器隔离、光电隔离、物理性隔离等手段，将干扰因素隔开，保证测控系统工作稳定性。

1.4测控技术在传感器中的应用

传感器是将例如声、光、温度等一系列物理量转换为电压、电流、电阻等电量值的设备，作为机电一体化行业、工业机器人行业、电子控制系统中的检测部分，是必不可少的和不可替代的。随着测控技术的不断发展，其高精度的测控手段融入至传感器的制造和应用中，会大大提高传感器的精度、重复精度、分辨率，缩短传感器响应时间，尤其在测量温度、压力、流量等具有大滞后环节的系统中具有明显的优势。

1.5测控技术在远程控制中的应用

随着无线网络技术的不断发达，很多智能家居在人们的生活中得到普及应用，测控技术可以在无线网络通信的平台上，实现对目标的检测和控制，例如目前正在快速普及的智能燃气表技术和已经推广使用的智能电表、智能水表中，均利用了远程测控技术，提高了用户体验。

1.6测控技术

在航天领域的应用。测控技术与仪器专业中的专业方向较多，其最重要的一个方向就是航天测控。航天测控中对精度的要求是极高的，在飞行跟踪、飞船对接、遥感测控等诸多航天活动中，均离不开测控技术的支持。尤其我国自“神州”计划以来至今，神舟号飞船不断成功飞天和返回，再到天宫号、嫦娥号的测试和发射成功，表明我国的测控技术与仪器水平已经达到了世界级水平，并还在不断取得突破。未来，我国通过空间站的建立和其他太空计划的稳步实施，测控技术仍有巨大的发展前景。

2我国现代测控技术与仪器领域的未来发展趋势

2.1简单化与复杂化的发展趋势

随着我国现代测控技术与仪器领域的不断发展，会呈现出两极化的发展趋势：第一，简单化的发展方向，现代测控技术与仪器使用起来会越来越简单，操作更加方便，也会出现智能化的趋势，相关的操作人员只需要经过短时间的培训，就能够熟练操作复杂的仪器;第二，复杂化的发展，现代测控技术与仪器的实现原理会越来越复杂，尤其是很多设备和仪器综合了多种高新技术，仪器的原理会变得更加复杂，需要专业化的人才对仪器进行深入的设计和创新。

2.2企业的研发水平得到不断提高

对于传统企业来讲，在生产过程中使用到的仪器主要是通过采购的方式引入，但是这种模式增加了企业的生产成本，而且有个性化需求的仪器无法得到满足，需要进行专门的定制化，可能会影响企业的生产周期。因此，很多企业逐渐认识到这一问题后，开始招聘现代测控技术与仪器专业人才，成立专门的科研团队，研发符合企业需求的仪器：第一，企业开始加大对研发团队的成本投入，包括人才数量、研发资源等方面的投入，从而不断提高企业的自主研发能力，进而降低仪器的使用成本;第二，企业开始逐渐认识到专业人才是推动企业未来发展的核心力量，因此通过提高人才福利待遇，满足人才个性化需求等多种方式，帮助企业吸引更多的专业化人才，提高企业的整体竞争力;第三，企业与高校逐步建立校企合作模式，建立产学研三赢的人才培养模式，降低了企业培养人才的成本，提高企业的竞争力，改变企业受制于仪器制造商的局面，使得企业能够更加独立地发展。

2.3国家对现代测控技术与仪器领域的发展更加重视

第一，鼓励高校设置相关的专业，为我国工业发展提供更多的专业化人才，积极推动企业与高校之间的合作，帮助高校培养更多综合素质较高的人才，逐步推动企业的发展;第二，国家为现代测控技术与仪器领域人才的培养提供了更多的资源，例如：鼓励大学生进行该领域的创业，并积极提供创业资金和创业专业指导等;第三，当地政府受国家政策的引导，也开始重视本地工业的发展，积极推出各项政策吸引专业人才，不断提高当地工业的发展水平。

2.4现代测控技术与仪器的应用领域更加广泛

第一，由于我国工业发展开始呈现出自动化、智能化的发展方向，因此各个领域对仪器和技术等方面都形成了独特的需求，所以应用领域出现了细分的需求，设计和制造的仪器往往呈现出专业化的应用方向，只适用于某一个领域的发展，对其他领域该仪器并不适用;第二，仪器呈现出专业化的发展方向，那么会使得仪器的应用领域变多，每个领域都可以与其他领域的技术进行结合，从而形成满足该领域需求的现代测控技术与仪器，更好地满足一些领域的个性化需求，推动多个工业领域的共同发展。

结束语

中国测控技术水平发展较晚、底子较薄，通过经济实力的不断增强以及政府对科学技术的重视和支持，测控技术与仪器这项专业会得到突飞猛进的突破。未来，测控技术将在众多领域得到全面发展，以此提高各个领域的综合实力。

参考文献：

[1]薛彥梅.现代测控技术的发展与运用[J].电子技术与软件工程，2019（02）：258.

[2]王瀚.基于测控技术与仪器智能化技术的应用探析[J].科技资讯，2018，16（08）：82+84.

[3]王豪.分析国内测控技术与仪器发展现状以及趋势[J].山东工业技术，2018（05）：180.

（作者身份证号码：130527198109131817）