電子測(cè)量技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析

1、分析：測(cè)試測(cè)量儀器行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 分析：測(cè)試測(cè)量儀器行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 測(cè)試測(cè)量儀器市場(chǎng)最近發(fā)生的一些事情似乎暗示著該行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新的階段。 首先要提到的是安捷倫科技,盡管該公司一度認(rèn)為 PXI 并非測(cè)試測(cè)量技術(shù)的未來趨勢(shì),但卻在去年底發(fā)起了針對(duì)該項(xiàng)技術(shù)方案供應(yīng)商的兩起收購(Acqiris 和 PXIT),并于 2007 年 3 月底宣布加入 PXI 聯(lián)盟。值得注意的還有泰克公司,在 NI 公司的協(xié)助下,這家示波器領(lǐng)導(dǎo)廠商在其 TD

2、S1000B、TDS2000B 和 DPO4000 系列數(shù)字存儲(chǔ)示波器中采用了由 NI 提供的交互式測(cè)量軟件,幫助工程師可以輕松地在 PC 上連接并控制泰克儀器。此外,測(cè)試儀器供應(yīng)商吉時(shí)力也順應(yīng)潮流,在 2006年 12 月推出了符合 PXI 標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品線。 上述案例表明,以軟件為中心并配合模塊化 I/O 硬件的方式已經(jīng)漸漸成為測(cè)試測(cè)量儀器行業(yè)的一個(gè)趨勢(shì),而這正是 NI一直以來就在大力推廣的虛擬儀器技術(shù)(VI)?！斑@彰顯了 30 年來

3、NI 所堅(jiān)持的道路的正確性?！癗I 中國市場(chǎng)經(jīng)理朱君女士不久前在上海與業(yè)界媒體見面時(shí)表示,“在 NI 提出‘虛擬儀器技術(shù)’這一概念的時(shí)候,許多人都認(rèn)為它不可能成為主流技術(shù)。而今天我們看到的卻是,VI 不但成為了測(cè)試測(cè)量行業(yè)的發(fā)展方向,而且很顯然,測(cè)試測(cè)量行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入儀器技術(shù)2.0(Instrumentation2.0)的時(shí)代?！癐nstrumenation2.0 借用了最近非常紅火的 web2.0 的概念,都突出了用戶對(duì)數(shù)據(jù)的掌控和對(duì)自

4、定義的強(qiáng)烈需求。 以軟件為中心,模塊化硬件相結(jié)合 在最短時(shí)間內(nèi)為產(chǎn)品增加盡可能多的新功能,這似乎已經(jīng)成為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師們目前所面臨的最大挑戰(zhàn)。測(cè)試系統(tǒng)必須緊跟待測(cè)產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展,但是待測(cè)系統(tǒng)復(fù)雜度的提高和對(duì)測(cè)試時(shí)間的要求使得傳統(tǒng)測(cè)試技術(shù)在滿足“過分的“測(cè)試需求方面越來越顯得力不從心。在傳統(tǒng)測(cè)量儀器技術(shù)下,工程師們只有兩個(gè)選擇:要么為該產(chǎn)品開發(fā)專用的測(cè)試解決方案,要么使用通用的測(cè)試儀器。但是,專用系統(tǒng)的價(jià)格昂貴,而通用儀器卻很難達(dá)到測(cè)

5、試要求。 “兼容以上兩種方案的優(yōu)勢(shì),以軟件為中心的系統(tǒng)開啟了一個(gè)新的時(shí)代。這種方式能為設(shè)計(jì)和測(cè)試工程師提供效率最快、性價(jià)比最高的途徑來創(chuàng)建他們自定義的儀器系統(tǒng)。“朱君表示,“它就是儀器技術(shù) 2.0?！?簡單來說,儀器技術(shù) 2.0 是相對(duì)于完全依靠硬件來實(shí)現(xiàn)測(cè)試測(cè)量的 1.0 時(shí)代而言的:在后一種方式下,硬件本身和其具備的分析功能都是由儀器供應(yīng)商來定義,用戶要實(shí)現(xiàn)自定義只能是天方夜譚即使將儀器連接到 PC,傳輸?shù)男畔⒁彩菑S商定義后的測(cè)試結(jié)

6、果,用戶無法獲得測(cè)量的原始數(shù)據(jù)來進(jìn)行自定義分析。而 2.0 方式卻完全不同,在獲得實(shí)時(shí)的原始數(shù)據(jù)后,工程師可以利用軟件來設(shè)計(jì)自己的用戶界面并自定義測(cè)量任務(wù),獲得所需的分析結(jié)果。 以軟件為核心并不代表硬件已經(jīng)無足輕重,只有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高質(zhì)量的數(shù)字化和快速傳輸才能在軟件平臺(tái)上真正實(shí)現(xiàn)精確分析的能力。模塊化的 I/O 硬件技術(shù)的飛速發(fā)展為數(shù)據(jù)采集提供了可靠保證,工程師們可以采用通用的模塊化硬件來構(gòu)建測(cè)試系統(tǒng)?！跋啾葌鹘y(tǒng)儀器技術(shù),儀器技術(shù) 2.0

7、 賦予了他們更大的自主權(quán)和靈活性---在一個(gè)強(qiáng)大的應(yīng)用軟件平臺(tái)上,選擇符合需求的硬件,即可實(shí)現(xiàn)更多可擴(kuò)展的測(cè)試功能?！爸炀f。 朱君表示,儀器技術(shù) 2.0 的包括以下幾項(xiàng)必備要素:自定義測(cè)試、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、自定義界面、模塊化硬件以及儀器同PC 之間的連接性?！斑@些要素已經(jīng)非常普遍?！八赋?這也是本文開頭中所述的其他廠商之所以開始涉足軟件和 PXI 等技術(shù)的原因。F1:儀器技術(shù) 1.0 與儀器技術(shù) 2.0 比較 組成部分與必備要素 《中

8、經(jīng) BP 社》( 日期：2003-01-29 10:16)精彩推薦 精彩推薦: 焦點(diǎn)新聞點(diǎn)擊排行榜 12月最新電子優(yōu)惠券 下載1 概述 整個(gè)電磁頻譜包括從直流到可見光的寬廣的頻率范圍。通常，電磁計(jì)量涉及的是直流和低頻的電磁參量計(jì)量，其頻率上限一般不超過幾十 kHz。而電子計(jì)量具有極為寬廣的頻率覆蓋，其低端往往與直流和交流電磁計(jì)量交叉，高端則可達(dá)亞毫米波段(300~3000GHz)，并與光學(xué)計(jì)量交叉。電子計(jì)量現(xiàn)今國際通行的頻率覆蓋范圍為l

9、OkHz~3000GHz。通常，lMHz~300MHz 稱為高頻，300MHz~30GHz 稱為微波，30GHz~300GHz 稱為毫米波，300~3000GHz 稱為亞毫米波。因此，電子計(jì)量從覆蓋的電磁頻譜范圍看，包括高頻計(jì)量、微波計(jì)量、毫米波和亞毫米波計(jì)量三部分。電子計(jì)量是以元線電電子學(xué)中經(jīng)常遇到并需要測(cè)量的高頻與微波電磁參量為研究對(duì)象的，電子計(jì)量的研究重點(diǎn)是某些較為基本的便于獨(dú)立測(cè)量的參量(或參數(shù))。這些基本參量的量值標(biāo)準(zhǔn)可以從基

10、本單位 m，s，kg，A，K 等的量值基準(zhǔn)導(dǎo)出，但是，導(dǎo)出鏈?zhǔn)侨唛L而復(fù)雜的。 電子計(jì)量測(cè)試所包含的內(nèi)容是不斷發(fā)展和變化的。例如，電子管電壓表問世之前，熱偶式電流表是最通用的無線電測(cè)量儀器之一，鑒于電子管電壓表寄生參量影響小、頻率和量程寬、輸入阻抗離、過載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，很快取代了高頻電流表。所以，許多國家 1960年代以前研制的高頻電流標(biāo)準(zhǔn)已基本擱置不用，而電壓則成為電子計(jì)量最基本的參量之一。隨著頻率增高，出現(xiàn)了分布參數(shù)系統(tǒng)。在微波頻率上

11、，功率參量又取代了電壓參量的重要地位。1970 年代因微電子技術(shù)的發(fā)展，以及數(shù)字系統(tǒng)的崛起，出現(xiàn)了半導(dǎo)體參量計(jì)量測(cè)試與數(shù)據(jù)域測(cè)量。1980 年代隨著光纖通信、移動(dòng)通信和數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了光纖電參量特別是它的傳輸特性參量(如光纖帶寬、衰耗、色散、場(chǎng)分布等)，以及數(shù)據(jù)域參量(如誤碼率、相位抖動(dòng)、數(shù)據(jù)幅度、脈寬、群延遲等)計(jì)量測(cè)試的發(fā)展?！靶畔⒏咚俟贰?Information Super Highway)掀起了 1990 年代新的元

12、線電電子學(xué)發(fā)展熱潮。它是集光波、亞毫米波、毫米波、微波、RF、近代通信網(wǎng)、近代廣播電視網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等高科技于一體的高速大容量交互式綜合信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在信息傳輸和交換中，頻率調(diào)制方式大多取代了過去的幅度調(diào)制或單邊帶調(diào)和(SSB)?，F(xiàn)代移動(dòng)通網(wǎng)越來越多地使用相移鍵控(PSK)或頻移鍵控(FSK)調(diào)制方式 z 此外，為易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字傳輸，調(diào)制前，比特流經(jīng)過一高斯濾波器進(jìn)行頻率調(diào)制，稱之為高斯最小頻移鍵控(GFSK)的調(diào)制方式，它能在頻譜效率(

13、bit/Hz)和信噪比之間提供良好的折衷，提高信息傳輸質(zhì)量和抗干擾度。因而出現(xiàn)了所謂調(diào)制域計(jì)量測(cè)試。隨著全球電子設(shè)備的日益增多，近 20 年來，對(duì)電磁干擾和電磁兼容的計(jì)量測(cè)試的需求日益增多。 近代高新技術(shù)的發(fā)展.使頻譜資源得到越來越多的開發(fā)利用，無線電電子學(xué)的分支越來越多，越來越細(xì)。眾多的電磁參量(或參數(shù))、寬廣的頻率范圍和量程、多種多樣的傳輸線和接頭形式，對(duì)電子計(jì)量測(cè)試領(lǐng)域提出了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。 2 電子計(jì)量的特點(diǎn) （1）待計(jì)量參量種類繁