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测控和仪器仪表技术的发展趋势

2021-03-01 17:23 来源：力学实验室 编辑：计量检定员

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测控和仪器仪表技术的发展趋势
仪器校验自从迅猛发展的计算机技术及微电子技术渗透到测控和仪器仪表技术领域 ，便使该领域的面貌不断更新。相继出现的智能仪器、总线仪器和虚拟仪器等 微机化仪器，都无一例外地利用计算机的软件和硬件优势，从而既增加了测量 功能，又提高了技术性能。由于信号被采集变换成数字形式后，更多的分析和 处理工作都由计算机来完成，故很自然使人们不再去关注仪器与计算机之间的 界限。
 
近年来，新型微处理器的速度不断提高，采用流水线、RISC结构和 cachE等先进技术，又极大提高了计算机的数值处理能力和速度。在数据采集 方面，数据采集卡、仪器放大器、数字信号处理芯片等技术的不断升级和更新 ，也有效地加快了数据采集的速率和效率。与计算机技术紧密结合，已是当今 仪器与测控技术发展的主潮流。对微机化仪器作一具体分析后，不难见，配以 相应软件和硬件的计算机将能够完成许多仪器、仪表的功能，实质上相当于一 台多功能的通用测量仪器。仪器校准这样的现代仪器设备的功能已不再由按钮和开关的 数量来限定，而是取决于其中存储器内装有软件的多少。从这个意义上可认为 ，计算机与现代仪器设备日渐趋同，两者间已表现出全局意义上的相通性。据 此，有人提出了“计算机就是仪器”/软件就是仪器”的概念。 　　
 
计算机就是测控系统的中坚 　　总线式仪器、虚拟仪器等微机化仪器技术的应用，使组建集中和分布式测 控系统变得更为容易。但集中测控越来越满足不了复杂、远程（异地）和范围 较大的测控任务的需求，对此，组建网络化的测控系统就显得非常必要，而计 算机软、硬件技术的不断升级与进步、给组建测控网络提供了越来越优异的技 术条件。 Unix、WindowsNT、Windows2000、Netware等网络化计算机操作系统 ，为组建网络化测试系统带来了方便。标准的计算机网络协议，如OSI的开放 系统互连参考模型RM、Internet上使用的TCP/IP协议，在开放性、稳定性、可 靠性方面均有很大优势，采用它们很容易实现测控网络的体系结构。计量检测在开发软 件方面，比如NI公司的Labview和LabWindows/CVI，HP公司的VEE，微软公司的 的VB、VC等，都有开发网络应用项目计量仪器校正的工具包。软件是虚拟仪器开发的关键， 如Labview和LabWindows/CVI的功能都十分强大，不仅使虚拟仪器的开发变得 简单方便，而且为把虚拟仪器做到网络上，提供了可靠，便利的技术支持。 LabWindow s/CVI中封装了TCP类库，可以开发基于TCP/Ip的网络应用。Labview 的TCP/IP和UDP网络VI能够与远程应用程序建立通信，其具有的Internet工具 箱还为应用系统增加了E-mail、FTP和Web能力；利用远程自动化VI，还可对控 制其他设备的分散的VI进行控制。Labview5．1中还特别增加有网络功能，提 高了开发网络应用程序的能力。检出限的不同分类1、美国国家标准局的分类
 
(1)仪器检出限:即相对于背景，仪器检测的可靠最小信号。通常用信噪比(S/N)表示，当(S/N)≥3时，定义为仪器检出限。
 
(2)方法检出限:即某方法可检测的最小浓度。仪器计量通常用外推法可以求得。即在低浓度范围内选三个浓度(C1、C2、C3)，对每一浓度水平分别重复测定，求出各浓度水平的标准偏差S1、S2、S3，用线性回归法做出拟合曲线，延长该线与纵坐标相交于S0(浓度为零时空白样品的标准偏差)。3S0则定义为方法检出限。
 
(3)样品检出限:指相对于空白可检测的样品的最小含量。它定义为三倍空白标准偏差，即3σ空白(或3S空白)。2、国内检出限分类国内有研究人员刘菁和冉敬等也把检出限分类为仪器检出限、方法检出限和样品检出限。田强兵将检出限分为了仪器检出限、方法检出限和仪器的测定下限和方法的测定下限。

本文由计量校准校验中心发表！ 

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