在社会进步发展的过程中,我国的科技水平也在不断地提升,有很多新型工艺技术的出现,使得自动测量系统的功能在逐步的完善。这也使得电子测量技术发展有了更大的机遇,为了能够使电子测量仪器更加适应现代化的发展,可以在电子测量仪器中应用自动测量系统,通过合理的设计,使测量的准确性得到进一步提升。
1.自动测量系统和电子测量仪器
1.1自动测量系统
自动测量系统主要是指利用自动化控制技术,实现自动测量,对相关数据进行处理,从而以特定的形式显示测量结果。自动测量系统提高了测量工作的效率和质量,而且系统在不同行业中应用,条件要求和具体内容也不同,不过都需要计算机技术的支持。通常来讲,自动测量系统主要包含控制器、传感器、人机接口、被测单元接口以及开关单元等[1]。为了确保自动测量系统的可靠性,其软件和硬件都要有良好的性能。
1.2电子测量仪器
电子测量仪器主要是指借助电子技术来进行测量的仪器,从功能角度进行分类主要包含通用和专用。通用的电子测量仪器主要是对某个或某些电参量进行测量,在多种电子测量方面都适用。依照功能的不同,通用电子测量仪器包含信号分析仪器、电压测量仪器、信号发生器、电子元器件测试仪器、电波特性测试仪、网络特性测试仪器等等[2]。
2.电子测量仪器的发展趋势
2.1性能逐步完善
目前,电子测量仪器在性能方面不断优化,测量具有较高的精准度和灵敏度,测量功能较为强大,测量的动态范围也逐步扩大。由于在功能方面的突出优势,电子测量仪器被应用到单台仪表中,比如8960系列的电子测量仪器,现阶段应用实现了移动设备和基站一体化的协议测试和射频测试。
2.2和计算机技术的融合更加深入
电子仪器的测试需要在计算机技术的支持下完成,所以两者融合是必然趋势。在电子测量仪器中,基本都有英特尔芯片和软件凭条,通过标准软件以及微软软件替代仪器内部的操作软件,使其和办公软件形成相互连接,对测量结果能够进行实时观察,将电子测量仪器的作用充分发挥出来。
3.电子测量仪器中自动测量系统的设计和实现
3.1设计思路
在电子测量仪器中设计有关自动测量系统,需要具备的特点是:首先是在硬件的兼容性方面有良好的表现,现如今,电子测量仪器中的虚拟仪器技术受到了推广使用,计算机有的接口基本都能在新的测量仪器中进行应用,而且同样的测量仪器接口驱动软件也在逐步升级,系统设计时需要考虑到不同兼容性的接口驱动。在保证了仪器接口兼容性的基础上,需要利用数据库技术来达到测量标准的可替换性和被测仪器的可增加能力。其次是测量流程控制智能化。系统所提供的数据库,能够在相应的规则下对其中数据表的内容进行修改,也能够添加新的数据表,或者对数据表的结构进行修改。电子测量仪器分为测量仪器和实物量具,部分仪器能够实现两种功能共有。从操作角度来讲,简单的有电容、电阻、功率计、数字多用表,如果是较为复杂的就是信号分析系统、频谱分析仪、数字示波器等[3]。所以,可以借助数据库设计工具来设计各类仪器的自动测量数据库,系统软件主要通过数据库定位文件实现对被测对象的自动识别和测量。
3.2设计实现
3.2.1仪器接口单元
这一单元部分主要是实现计算机和仪器的I/O通讯功能。为了能够使设计的系统具有较好的硬件兼容性,主要使用VISA I/O接口函数库来达到对仪器的控制,对于不同的仪器接口和网络机制都能够兼容,并且在操作形式和函数上都是统一的。
3.2.2测量过程的通讯同步技术实现
对于仪器设备的内部状态可以通过状态和事件报告体系进行记录和反映,这是实现测量同步的前提。体系主要包含状态字节寄存器、质疑数据寄存器、标准事件寄存器以及对应的屏蔽寄存器[4]。设置屏蔽寄存器主要是在发生相应的问题时能够将请求消息发送给计算机,进而使计算机给出相应反应。
3.2.3顺序执行命令和状态查询命令
电子测量仪器通常都会支持命令来迫使测量仪器顺序执行缓冲区的指令,仪器的同步可以通过服务请求和串行查询来实现。由于电子测量仪器大都支持智能仪器接口语言,对于接口通讯中的部分底层操作或命令封装成标准命令,就能够直接实现测量过程的同步。
3.2.4测量数据库
测量数据库中的数据表最少要包含测量过程、标准器、输出格式等,这些数据表又可以依据测量工作需要建立多个子数据表。依照数据库结构和内容的设计,系统程序会调用测量,借助测量项目以及测量点的数据关系,和测量标准数据进行自动关联,实现智能自动化的测试。
4.电子测量仪器中自动测量系统应用的优势
4.1较好的兼容性
在自动测量系统的设计中,为了更好地适应不同电子测量仪器的接口,软件和硬件设计需要具有较好的兼容性。同时,自动测量系统的体积开始逐渐缩小,仪器体积越来越小,将自动测量系统安装于电子测量仪器中,占据的空间不到一半,从仪器整体上减少了重量,节约了一定的资源。而且有很多自动测量系统升级后能够使自动分栏内存增大,电子测量仪器的存储要求得到更好地满足,处理数据也更加稳定和准确。
4.2成本得到优化
电子测量系统在电子测量仪器中的应用主要是为了实现各个领域中用户的需求,在确保线程台式仪器的核心技术的基础上,通过先进技术,使资源得到节约,成本得到降低。这样就能够使电子测量仪器在对相关的数据进行处理时省略部分不必要的程序,优化处理过程,节约成本。
4.3操作灵活性
自动测量系统主要是通过先进技术完成的一个合成单元,使得多种通用模块都能够进行数据分析和处理。能够更好地达到用户的测量需求,如果模块种类较少时,可以更加高效的运行,对相应的数据也能够实现处理的灵活性。应用到电子测量仪器中,各个测试单元中的数据都能够通过自动测量系统实现自动化的整合和处理,使系统的运行效率更高,同时也提高了测量的灵活性。智能化与自动化的体现,使得自动测量系统能够更好地达到电子测量仪器的各种测量需求,同时在功能方面的强大优势也使仪器运作更加方便。
结束语:
总而言之,借助于先进的技术设计电子测量仪器的自动测量系统,对于电子测量仪器自身也需要进行不断的优化。在现代化的社会发展环境下,要想使电子测量仪器的使用性能得到更好地提高,除了应用先进的技术外,测量仪器的操作使用和计算机技术要实现更加全面的融合,使得仪器的操作性与自动升级性能在实际应用中得到落实,这样自动测量系统在电子测量仪器中才能更好地发挥作用。
参考文献:
[1]张勇. 自动测量系统在电子测量仪器中的设计与实现[J]. 中国战略新兴产业, 2019, 000(028):218.
[2]郝央纪, 龙珊, 刘相如. 电子测量仪器的自动校准/检定系统设计与实现[J]. 中国新通信, 2018, 000(004):210.
[3]安森. 自动测量系统在电子测量仪器中的设计与实现[J]. 通讯世界, 2017, 000(004):101.
[4]靳世奇, 邱乐雯, 薛振. 智能电子测量仪器的设计与研究[J]. IT经理世界, 2020, 023(001):100,118.