智能仪器仪表的进展与展望

摘要：智能仪器仪表技术是集合多种专业学科为一体的技术，目前智能仪器仪表技术在科学技术的支撑下，已经实现了由传统仪器仪表升级为智能仪器仪表的转变。智能仪器仪表不仅体型微小、携带方便，而且能耗低，功能更加齐全，在我国各领域具有广阔的应用前景。并且根据市场对智能仪器仪表的运用和需求方向来看，智能仪器仪表在未来应通过优化仪表结构、提高仪器仪表运行效率、满足远程测控需求等方面发展，促使智能仪器仪表拥有更佳的高性能、多功能。基于此，本文将对智能仪器仪表技术的运用及发展进行分析。

关键词：智能仪器；仪表技术；发展；探讨

1 智能仪器仪表的技术原理

智能仪器仪表会利用传感器获得被测量物体的信号，之后仪表的单片机将会对获得数据信息进行处理，处理过的数据信息会被滤波器放大，之后会使用a/d转换方式，从而获得数字信号。传感器会将数字信号进行的进一步的校正，最后数据会被传输到内部储存器中储存，还有的数据会进入后方控制器。整个过程中都会对数据进行分析和判断，并且根据设定好的程序来出发一些警报和继电器。智能仪器发展的过程中，仪器仪表和电脑的配合越来越紧密，在分布式测控系统中，是用单片机也能够对系统进行合理的设置和配合，并且对整个系统进行调试工作。

2 智能仪器仪表技术的运用发展

2.1 功能多样化

智能仪器仪表技术应用最显著的特征就是功能多样。虽然智能仪器仪表的体积比传统仪器仪表小，但是它的功能并不少，甚至比以前更多。比如函数发生器，其具有脉冲发生器、任意波形发生器、频率合成器等形式，且性能比专用脉冲发生器、频率合成器好，还具备测试功能，可帮助工作人员快速解决问题。

2.2 微型化

智能仪器仪表是综合了微机械技术、信息技术、微电子技术等先进技术而形成的，其具有微型化特征，同时保持原有功能，甚至更完善。智能仪器仪表的微型化特征使得其在信息的收集、处理、整理、输出、放大控制信号等方面具有更快的速度，与别的设备连接也是有效的，能达到信息的共享效果，在生物技术、医疗、航天、电力、自动化等领域都得到了运用。

2.3 网络化

互联网技术的快速发展使得工业控制设备、智能仪器仪表系统也具有网络化特征。基于因特网通信设计的智能仪器仪表功能强大，可实现控制升级、远程操作、系统维护等一系列操作。

半导体公司提出了一种新型的技术，可在系统编程的基础上对软件直接进行修改及重组，在产品的设计环节、制造环节等都可运用。甚至，在产品的售后过程中，还可对电路板器件电子系统功能逻辑，不受时间、地点等限制地完成组态任务。

这项技术的出现将传统的技术限制打破，在板块设计制造、编程的过程中优势明显。系统编程技术可实现软件程序的变动、修改，对设计研发工作十分便利。比如，印刷电路板的处理工作，无须设计复杂的编程程序，只需借助PC客户端利用嵌入式的系统处理器进行编程即可，也可使用远程网络编程进行工作。

将单片机嵌入某设备，并使其联网的技术是嵌入式微型因特网技术。利用技术使得该单片机联网，可帮助互联网远程数据的采集更好实现，也方便远程操控及数据的存储、下载等多种功能。

2.4 智能化

智能技术近些年兴起的新兴技术，通过智能技术能够让计算机模拟人的行为进行操作。目前，智能技术在医疗诊断、机器人推理等方面是的应用十分广泛，智能仪器在使用的过程中也转变了原有的工作要求和特点，能够代替人进行体力劳动和脑力劳动，对很多不同的信息都有逻辑分析能力。很多工作不需要人为干预就能自动地由系统进行控制和检测，仪表能够对数据进行识别，判断那些信息更加重要，从而确保存储资源被合理使用。

3 智能仪器仪表技术的运用

3.1 不断优化仪器仪表结构

智能仪器仪表技术经过实践总结和技术研发，将会变得更加完善。其电动化技术的发展成果被广泛应用于电力系统中。电力系统通过对智能化软硬件的综合运用，提升了数据信息分析速度，提高了数据信息分析的准确性，为保证电力企业经济的最大化奠定了基础。如混沌控制、进化计算、遗传算法以及神经网络等智能技术的运用，使得仪器仪表的使用性能更加灵活、高效，保障了电力系统运行环境的可靠稳定。电力系统中仪器种类和数量都非常多，为实现对不同仪器的分散处理效果，借助微控制器、微处理器等微型芯片技术的广泛应用，进行相应的模糊控制程序设计，为不同仪器设备设置安全运行数据临界值，按照模糊规则指引，利用模糊推理技术处理各类模糊关系。所以智能仪器仪表今后的发展趋势就是基于市场需求及各行业的应用需求，对其仪表结构进行优化升级，以期促使智能仪器仪表功能更加全面，从而满足不同行业对其的多样化要求。

3.2 可满足远程测控需求

当前计算机技术、网络技术都发展较为成熟，监控系统的远程测控已经有了强有力的技术支撑。监控系统的存在一般以工作站、PC机为基础，在它们基础上系统进行有效的运转。组建网络是前提，只有在这个前提下，监控系统才能实现提高仪器仪表效率的目标，才能将资源共享的速度提升。因此，现代的仪器仪表应以组建网络为基本点，并且借助于智能仪器仪表技术来进行创新和发展，进一步满足监控系统的远程测控功能需求。

当下，智能仪器仪表技术、计算机技术在互相渗透、融合。组建集中、分布式测试系统得益于现场总线技术的广泛使用，已经变得十分容易。复杂的、测控范围大的测控需求在集中测控情况下无法被满足。因此，应组建通用的网络，它可供各个现场仪表数据进行共享。通过现场的总线控制系统，就可完成对现场的仪表、远程的设备进行智能化的管理工作。还可对仪器进行实时监控、自主管理等工作。通过合理参数的设置，获取测量的结果并对故障进行及时的诊断，把最新状况利用网络传递给管理人员，使得管理人员可迅速反应，将管理方案优化，把参数重新进行设置等。这些都为仪器仪表的正常、稳定运行提供了坚实的基础保障。

3.3 提高仪器仪表运行效率

科学技术的发展进步催生了智能化仪器驱动软件的出现，使得计算机虚拟仪器性能更加全面。软件模块化和硬件软化中的测量仪器，利用智能仪器仪表技术中对网络化系统资源程序进行优化配置和统一规划等，都为提高智能仪器仪表运行效率创造了有利条件。传统的仪器仪表是以源代码为基础进行结构设计，需要消耗大量的人力及物力，并且仪器的运作水平和编程的灵活性都有待提升。智能化仪器驱动软件的出现可促使仪器驱动器代码自动生成，有效节约了物力和人力，简化了工作程序，降低了工作量。同时编程驱动器结构具有统一的规范，为用户维护和使用仪器提供了便利。同时智能化的仪器仪表技术能够针对不同仪器的工作特点实施动态化监管，通过设置状态实时跟踪、识别和管理等功能的运用，可为用户进行自主管理创造条件，用户可结合自身使用需求进行相应的设计。

4 结束语

智能仪器仪表的发展和很多相关技术发展有着密切的关系，在发展的过程中，仪表拥有了更全面的功能和扩展性，通过和计算机技术结合让仪表在一些特殊场景也能被充分应用，软件水平的提升使一起仪表获得了更广泛的功能。

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