國(guó)際儀器儀表產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
儀器儀表作為信息工業(yè)的源頭,是以電腦和微處理器的技術(shù)為核心技術(shù),以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、通信、圖像顯示、自動(dòng)控制理論為共性關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。這些信息技術(shù)應(yīng)用到儀器儀表中,促成儀器儀表產(chǎn)品升級(jí)為智能儀器儀表,發(fā)展成為信息工業(yè)領(lǐng)域中一大系列產(chǎn)品群體。儀器儀表產(chǎn)品正向智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化和虛擬化方向迅速邁進(jìn)。
微型化
儀器儀表產(chǎn)品微型化主要?dú)w結(jié)于超大規(guī)模集成(VLSI)新器件、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)、圓片規(guī)模集成(WSI)和多芯片模塊(MCM)等;采用微控技術(shù)、微加工技術(shù)、微檢測(cè)技術(shù)、微光源、微分光光學(xué)系統(tǒng)、微傳感器等,使儀器儀表產(chǎn)品體積縮小,精度提高。
智能化
儀器儀表產(chǎn)品智能化主要?dú)w結(jié)于微處理器和人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。
由于微電子技術(shù)的進(jìn)步,儀器儀表產(chǎn)品進(jìn)一步與微處理器、微控制器、DSP芯片級(jí)嵌入式系統(tǒng)以及嵌入式軟件融合,儀器儀表的數(shù)字化、智能化水平不斷得到提高。以美國(guó)德州儀器公司提出的“DSPC”概念為例,以DSP芯片為核心,配合先進(jìn)的混合信號(hào)電路、ASIC電路、元件及開發(fā)工具等提供整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的解決方案。目前DSP的生產(chǎn)工藝正在由0.35μm轉(zhuǎn)向0.25μm、0.18μm、0.13μm,2005年可達(dá)到0.075μm。到2010年,DSP芯片的集成度將會(huì)提高11倍,單個(gè)芯片上將會(huì)集成5億只晶體管。
網(wǎng)絡(luò)化
由于測(cè)量設(shè)備自動(dòng)化、智能化水平的提高,多臺(tái)儀器聯(lián)網(wǎng)已推廣應(yīng)用,虛擬儀器、三維多媒體等新技術(shù)開始實(shí)用化。儀器儀表產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)化主要?dú)w結(jié)于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù);诂F(xiàn)場(chǎng)總線的FCS(Fieidbus Control System)將取代DCS成為控制系統(tǒng)的主角,Internet和Intranet技術(shù)也進(jìn)入控制領(lǐng)域,網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)滲透到企業(yè)從生產(chǎn)到管理、直到經(jīng)營(yíng)等各方面。通過(guò)Internet網(wǎng),儀器用戶之間可異地交換信息和瀏覽,廠商能直接與異地用戶交流,能及時(shí)完成如儀器故障診斷、指導(dǎo)用戶維修或交換新儀器改進(jìn)的數(shù)據(jù)、軟件升級(jí)等工作。國(guó)外著名儀器廠商正在積極研制和開發(fā)新型網(wǎng)絡(luò)化智能化測(cè)量設(shè)備,如美國(guó)P&S DataCom(Microchip)公司通過(guò)多年對(duì)智能設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)間通訊方式的研究和開發(fā),發(fā)明了具有專利的通用網(wǎng)絡(luò)通訊控制器芯片--WebChipTM,并提供了一種簡(jiǎn)單、低價(jià)格、完整的智能設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接方案。
虛擬化
儀器儀表產(chǎn)品虛擬化主要?dú)w結(jié)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。它是一種由計(jì)算機(jī)全部或部分生成的多維感覺環(huán)境,給參與者產(chǎn)生各種感官信息,使參與者有身臨其境的感覺,能體驗(yàn)、接受和認(rèn)識(shí)客觀世界中的客觀事物,深化概念和建造新的構(gòu)想和創(chuàng)意。