摘 要：计量测试仪器是工业生产中重要的使用设备之一，其发展水平对工业生产及发展具有重要影响。随着科技的发展，计量测试仪器在测量速度、准确度、数据处理、故障诊断等方面均取得巨大进步，大大扩展了测量仪器的适用范围。
关键词：计量测试仪器；测量速度；智能化
1 概述
现代社会将人、管理、工艺装备、原材料和计量测试技术列为工业生产的五大支柱，计量测试仪器在工业生产中的产值比重不高，对工业生产发展的影响巨大，未来国防建设、社会生产和人们的生活均离不开计量测试仪器的发展。计量仪器作为人类认识和改造物质世界的重要手段，已经成为人类社会进步与繁荣的重要标志。
2 现代计量测试仪器的特点分析
随着第四次工业革命的到来，现代信息技术已经广泛应用到工业生产领域的各个方面，计量测试仪器智能化是现代测量仪器的主要特点，采用先进的智能检测技术，可将样品采集、检测、故障诊断、信息处理及结果输出等多项内容进行自动化处理。
2.1 测量速度快 现代计量测试仪器的高速测量是其主要特点之一，计量测试仪器检测速度的计算从采集样品开始计算，经过信号放大、整流滤波、线性补偿、A/D转换、数据计算和结果输出几项过程所用的时间。当前常用的32位PC机的时钟频率在500MHz以上，而高速A/D转换的采样频率则在1GHz以上；除此之外，测量仪器所需用的其他部件的性能，如显示、通信、存储、打印、绘图等设备也不断完善，这为现代测量仪器测量速度的提升提供了有利条件。
2.2 高智能化 ①量程选择功能智能化。现代计量测试仪器的量程可通过自动化转换技术实现智能化，从而完成采样方式与信号通道的智能化选择，根据测量信号的振动幅度调节测量通道的程控增益，实现仪器对待测样品的最优化跟踪检测的目标。②故障诊断功能智能化。现代计量测试仪器功能越来越完善，测量通道不断增多，仪器故障出现频率较高。现代计量测试仪器根据测量通道的工作特性和计算机自身的自我诊断能力，检查仪器各个单元的故障，并对其进行部位显现、原因分析、解决方法进行自动化提示，从而提高了测量仪器的可实用性。③其他智能化功能。现代测量仪器除具备传统的测量功能外，还可实现人机对话功能、自我校准功能、自我补偿功能、自动稳零功能、自动信息存储、报表生成、报警功能等一系列智能化功能，提高了计量测试仪器的人性化服务。
2.3 高灵活性 传统计量测试仪器的硬件检测设备生成工艺较为复杂，各部分零件参数分散性较大，若需要更改部分参数，则需更改元器件和系统结构；而现代计量测试仪器则以软件为工作中心，可轻松更改仪器的各项功能和性能指标，其通用化程度和灵活扩展能力是传统计量测试仪器无法比拟的。
2.4 多参数检测与信息化技术的融合 现代计量测试仪器具备多个测量通道，通过计算机对不同通道的扫描采样工作进行控制，以实现仪器对不同地点，不同时间的多次测量。然后模拟人类自身的信息综合加工能力，根据多次测量的信息数据之间的关系，实现计量测试仪器的多传感器信息融合，充分利用传感器资源提高系统的准确化、可靠化、合理化及智能化。一般计量测试仪器配备的多传感器可从多个侧面观测待测对象，以保证某部分传感器失效时仍能得到准确的测量结果。
3 现代计量测试仪器的发展方向
随着科学技术的不断进步，信息化技术在计量仪器中的应用越来越广泛，可靠性高、智能化将是现代计量测试仪器发展的方向。
3.1 数据处理方法的进一步升级 现代数据融合技术、人工神经网络技术和模糊信息处理技术在计量测试仪器中的应用，进一步提高了测量仪器的工作性能。例如，利用融合技术将多传感器与温度自动测试仪器进行连接，提高测量结果的准确度，保障了热处理产品的质量；人工神经网络具有与人类类似的学习能力、记忆能力、联想能力、容错能力以及并行处理能力，其拓扑结构及权重自适应方面具有高灵活性，可在计量测试仪器的故障诊断中推广使用；模糊信息处理技术具有简单、方便、易于逻辑计算的优点，智能传感器和智能仪器可采用该技术建立可用于检测仪器的有效算法。
3.2 智能化进一步升级 计量测试仪器在未来发展中，将远远超过现有的语言能力，其指令功能将异常强大、图形指令进一步丰富、软件设计不断简化，以提高仪器的实用性；利用虚拟现实技术，提高计量测试仪器功能的同时，降低硬件成本；计算机单片机的发展、PC机、工控机和系统机的进步，将不断深入计量测试仪器中，提高仪器的工作性能及智能化程度；现代计量测试仪器的智能化和系统可靠性的实现，需要智能传感器、控制器、数字信号处理器、数字电位器等多个零件的协同发展；人工智能系统、专家系统、纳米技术、新材料技术等多个学科技术的交叉渗透是当前科技发展的主要特点，计量测试仪器在未来发展过程中，也将不断引进多种交叉学科，以提高仪器的整体性能。
3.3 标准化程度不断提高 现代计量测试仪器的通用化和标准化对其信息获取和传输、系统升级具有十分重要的作用。当前测量仪器的接口及总线系统数目较多，各个接口的标准不一，致使其通用性大大受阻，严重影响了计量测试仪器的应用范围。在未来发展中，将制定全球范围内通用的几种接口及总线系统标准，以提高不同设备之间的兼容性，为后期的设备及系统的组建、更改、升级可扩展打下良好基础。
提高计量测试仪器的通用化及标准化，可实现分散仪器设备的联网使用。当需要观测多个目标、信息量较大时，可将各部分器件进行连接，组装成大型智能检测系统或巨型智能检测网络；当观测目标单一，不需要大系统检测时，可通过指令命令单个部件进行检测工作，以减少系统不必要的损耗。
4 总结
计量测试仪器是工艺生产中应用较为广泛的设备之一，现代计量测试仪器相对于传统测量仪器，已经在测量速度、测量准确性、故障自我排查及应用范围等各方面取得了巨大进步。随着科技的不断发展，新型的计算技术、交叉学科的深入、网络技术的发展均为计量测试仪器的发展提供了良好的环境，未来计量测试仪器将在数据处理、智能化、标准化等方面不断发展，以更加灵活高效的工作状态服务于工业生产。
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