國(guó)際儀器儀表產(chǎn)品技術發展趨勢(2006-9-8)
發布時間(jiān):2007-12-04
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儀器儀表作為信息工業的源頭,是以電腦和微處理(lǐ)器的技術(shù)為核心技術,以(yǐ)計算機、網絡、係統、通信、圖像顯示、自動控製理論(lùn)為共性關鍵技(jì)術基礎。這(zhè)些信息技術應用到儀器儀表中(zhōng),促成儀器(qì)儀表產(chǎn)品升級為智能儀器(qì)儀表,發展成為信息工業領域中(zhōng)一大係列產品群體。儀器儀表(biǎo)產品正向智能化、微型化、網絡(luò)化和虛擬(nǐ)化方(fāng)向(xiàng)迅速邁進。
微型化
儀器儀表產品微型化主要歸結於超大規模集成(VLSI)新器件、微機電係統(MEMS)、圓片規模集成(chéng)(WSI)和多(duō)芯片模塊(kuài)(MCM)等;采用微控技術、微加工技術、微檢測技術(shù)、微光源、微分光(guāng)光學(xué)係統、微傳(chuán)感器等(děng),使儀(yí)器儀表產品體積縮小,精度提(tí)高(gāo)。
智能化
儀(yí)器儀表(biǎo)產品智能化主要歸結於微(wēi)處理(lǐ)器和人工智能技術的發展與應用。
由於微電(diàn)子技術的進步,儀器儀表產品進一步與微處理器、微控製器、DSP芯片級嵌入式係統以及嵌入式軟件融合,儀器儀表的數字化、智能化水平不斷得到提(tí)高。以美國德州儀器公司提出的“DSPC”概念為例,以DSP芯片為核(hé)心,配合先進的混合信號電路、ASIC電(diàn)路、元件及開發工具等(děng)提供(gòng)整個應用係統的解決方案。目前DSP的生產工藝正在由0.35μm轉向0.25μm、0.18μm、0.13μm,2005年可達到0.075μm。到2010年,DSP芯(xīn)片的集成度將會提高11倍(bèi),單個芯片(piàn)上將會集成5億隻晶體管。
網絡化
由於測量設備自動化、智能化水平的提高,多(duō)台儀(yí)器聯網已推廣應用,虛擬儀器、三維多(duō)媒體等新技術開始實用化。儀器儀表產品網絡化主要歸結於現場總線(xiàn)技術。基於現場總(zǒng)線的FCS(Fieidbus Control System)將取代DCS成為控製係統的(de)主角,Internet和Intranet技術也進入控製領域,網絡化(huà)係統滲透到企業從生產到管理、直到經營(yíng)等各方麵。通過Internet網,儀器用戶之(zhī)間可異地交換信息和瀏覽,廠商能直接與異(yì)地用戶交流,能及時完(wán)成如儀器故障診斷、指導用戶維修或交換新儀器改進(jìn)的數據、軟件升級等(děng)工作。國外(wài)著名儀器廠商正在積極研製和(hé)開發新型(xíng)網絡化智能化測量設(shè)備,如美國P&S DataCom(Microchip)公司(sī)通過多年對智能設備與網絡間通訊方式的研究和開發,發明了具有專利的通用(yòng)網絡通(tōng)訊控製器芯(xīn)片--WebChipTM,並提供了一種簡單、低價格、完整(zhěng)的智能設備網絡連接方案。
虛擬化
儀器儀表(biǎo)產品虛擬化主要歸結於虛擬(nǐ)現實技術。它是(shì)一(yī)種由計算(suàn)機全部或部分生成的多維感覺環(huán)境,給參與者產生各種感官信息(xī),使參與者(zhě)有身臨其境的感(gǎn)覺,能體驗、接受和認識客觀(guān)世界中的客觀事物,深化概(gài)念和建造新的(de)構想(xiǎng)和創意。