电子测量技术综述
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工程测量技术发展与应用综述在现代工程建设领域,工程测量技术扮演着至关重要的角色。
它就像是工程建设的眼睛,为各项工程的规划、设计、施工和运营管理提供了精确而可靠的数据支持。
随着科学技术的不断进步,工程测量技术也在不断发展和创新,其应用范围越来越广泛,精度和效率不断提高。
一、工程测量技术的发展历程工程测量技术的发展可以追溯到古代。
在古代,人们就已经开始运用简单的测量工具和方法来进行土地丈量、水利工程建设等。
例如,中国古代的“准、绳、规、矩”等测量工具,以及埃及金字塔的建造中所运用的测量技术,都展示了人类早期在工程测量方面的智慧。
进入近代以来,随着科学技术的迅速发展,工程测量技术也取得了长足的进步。
水准仪、经纬仪等光学测量仪器的出现,使得测量精度和效率得到了显著提高。
20 世纪中叶,电子技术的发展催生了电子水准仪、电子经纬仪等电子测量仪器,进一步提高了测量的自动化程度和精度。
近年来,随着计算机技术、空间技术和通信技术的飞速发展,工程测量技术进入了一个全新的发展阶段。
全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感(RS)等技术的应用,使得工程测量实现了从单点测量到空间测量、从静态测量到动态测量、从人工测量到自动化测量的转变。
同时,三维激光扫描技术、无人机测量技术等新兴技术的出现,也为工程测量带来了新的机遇和挑战。
二、工程测量技术的主要类型1、全球定位系统(GPS)测量技术GPS 测量技术具有高精度、全天候、高效率等优点,能够快速、准确地获取测量点的三维坐标。
在工程测量中,GPS 技术广泛应用于控制测量、地形测量、变形监测等领域。
例如,在道路、桥梁等大型工程的建设中,GPS 技术可以用于建立高精度的控制网,为工程施工提供可靠的基准。
2、地理信息系统(GIS)技术GIS 技术是一种集地理数据采集、存储、管理、分析和可视化于一体的技术系统。
在工程测量中,GIS 技术可以用于工程规划、设计、管理等方面。
通过将测量数据与地理信息相结合,可以为工程决策提供更加全面、准确的信息支持。
红外传感器文献综述引言红外传感器是一种能够检测和测量物体周围红外辐射的设备。
在工业、军事、医疗和消费电子等领域,红外传感器被广泛应用于温度测量、遥控、安防等方面。
本文将对红外传感器的原理、分类、应用以及相关研究进展进行综述。
红外传感器的原理红外传感器的工作原理基于物体发射的红外辐射。
根据物体的温度,物体的表面会发射出不同波长的红外辐射。
红外传感器利用红外辐射转换为电信号,通过测量物体的红外辐射来获得物体的温度或其他相关信息。
常见的红外传感器原理主要有热电偶法、热电阻法、热释电法和红外成像等。
热电偶法利用两个不同材料的导线焊接处的温度差来产生电压信号。
热电阻法则是通过测量热敏电阻的电阻值,来间接测量物体的温度。
热释电法则是利用物体表面的红外辐射和热释电材料之间的相互作用来产生电压信号。
红外成像则通过捕捉物体发射的红外辐射图像,来实现对物体的检测和识别。
红外传感器的分类根据工作原理和应用领域的不同,红外传感器可以分为以下几类:1.热式红外传感器:–热电偶红外传感器–热电阻红外传感器2.光学式红外传感器:–红外光电传感器–红外线阵传感器–红外激光传感器3.无源红外传感器:–红外侦测传感器–红外数组传感器4.主动红外传感器:–红外测温传感器–红外热像仪5.数字红外传感器:–数字红外热像仪–数字红外线阵传感器不同类别的红外传感器适用于不同的应用场景。
热式红外传感器适用于辐射热测量和温度监测,而光学式红外传感器则常用于物体识别和辅助驾驶等领域。
红外传感器的应用红外传感器在各个领域都有广泛的应用。
下面将介绍一些主要的应用领域:1.工业应用:–温度测量和控制–分析和检测–热成像和红外检测2.军事与安防:–热成像和夜视觉–目标探测和识别–危险品检测和防范3.医疗与健康:–体温测量和监护–红外医学成像–生命体征监测4.消费电子:–手机和平板设备的红外遥控–智能家居设备的人体检测和控制红外传感器的研究进展近年来,红外传感器的研究在技术和应用方面取得了一系列突破和进展。
第一篇:测控技术与仪器专业综述报告测控技术与仪器专业综述报告季子路04115054 2011年我成为西安电子科技大学测控技术与仪器专业的一员,一转眼自己已经是大三的学生了。
回首这三年,我对测控专业的感情变的浓厚而复杂。
每个专业都会有自己的专业特点,网络上对测控技术与仪器专业的介绍很多。
测控技术与仪器以光、机、电、计算机一体化为特色,培养具有现代科学创新意识、知识面宽、基础理论扎实、计算机和外语能力强,可从事计算机应用、电子信息、智能仪器、虚拟仪器、测量与控制等多领域的产品设计制造、科技开发、应用研究等多方面的高级工程技术及经营管理人才。
同时因为他们专业知识面宽广,具有很强的适应能力和广泛的发展空间,也可从事计量、测试、控制工程、智能仪器仪表、计算机软件和硬件等高新技术领域的设计、制造、开发和应用等工作,转行比较容易。
西安电子科技大学的测控专业还是陕西省名牌专业。
由于传统观念的影响,高中生报考高校时可能对本专业存在一个明显的认识误区,以为测控技术就是用三角板、直尺之类的仪器进行吃力劳苦的测量,其实这是错误的认识。
我在网上找到了清华大学测控技术与仪器专业一位同学的话,他说:“进入大学以前,我认为我将来的工作就是拿着大三角板,到处量量,呵呵,谁知开始上专业课了,才知道原来我们的专业是多么尖端,什么激光啦,纳米啊,都是我们测试的手段。
现有的电脑硬件和软件,可以让我轻松地模拟实地环境,不仅学起来轻松省事,更提出了各式各样的问题,可以发挥自己的想像,设计更复杂完备的系统。
”通过近三年的学习,我发现测控技术与仪器专业学生主要学习机械与电子学基础理论,测量与控制理论和有关测控仪器的设计方法。
在学科方面,我们先后学习了《C语言》、《电路基础》、《模拟电子线路》、《数字电子线路》、《信号与系统》、《微机原理》等具有明显专业特色的课程。
在赵建老师的专业综述课上,我们对本专业的本科培养计划、学生就业方向等关键问题已经有所了解。
综述工程测量的新技术与新方法摘要:工程测量技术涵盖建筑、交通、水利等各个行业。
随着经济的不断发展,很多工程测量的新技术与新方法也应运而生。
本文结合工作实际,综合叙述工程测量中的几种新方法及它们的应用情况,供大家探讨和参考。
关键词:工程测量;新技术与新方法;全球定位全球经济的不断发展必然导致各项新技术和新方法的迅速涌现。
随着工程建设的逐步推进促进,工程测量行业瞬间崛起。
一直以来,工程测量行业都被称为“工程建设的指南针和眼睛”。
可见工程测量的重要性。
我们只有运用好这些方法并在工作中不断完善,才能更好的完成工作,并有所突破。
一、浅析工程测量的新技术与新方法关于工程测量方面的技术和方法,笔者结合自身的工作实际可以总结为数字化成图技术、全球定位技术、地理信息技术、遥感技术及数字摄影测量技术和PC技术这几点,通常我们在进行检测的时候会根据不同的情况选择不同的方法,这些方法的具体分析如下:(一)数字化成图技术我们之前所看到的地图通常是纸质的,虽然携带方便而且看起来很直观,但也容易损坏,而且很难更新。
随着现代数字化测绘技术的不断发展,近年来我们可以看到很多“电子地图”,“数字地图”等新的事物,它们规避了纸质地图的这些缺点,而且将其拓展,让它更好的为人们服务。
可以实现对地理空间系统的动态管理,实时更新,给我国的经济建提供了很多方便,也为推动社会的工程建设贡献了自己的力量。
更为工程测量行业奠定了好的基础。
(二)全球定位技术全球定位技术也就是我们通常所说的GPS定位系统,它在美国诞生,一开始是应用于美国的航空研究的,所以相对来讲,这项技术的起点就是比较高的。
它具有高精度,全球性的快速实施定位导航功能。
可以进行实施检测。
这种技术的特点首先表现在它的用途比较广泛。
可以进行制导,导航,测速,传递实时信息,动态观测及设备安装的各方面,而且有数据有效新高,精度高等有点。
其次,这种技术的观测速度极快,一般比常规手段高出三倍多,这也是为什么业内很多技术都无法代替它的原因。
基于机器视觉的尺寸测量应用综述机器视觉是一种将图像处理和模式识别技术应用于自动化检测和测量的方法。
尺寸是指物体在空间中的长度、宽度、高度等物理量,尺寸的测量应用是机器视觉应用的重点之一。
本文就基于机器视觉的尺寸测量应用进行综述。
(1)尺寸测量应用的基础原理机器视觉的尺寸测量基本原理是通过像素和实际尺寸之间的比例关系实现测量。
在尺寸测量之前,首先需要进行像素和实际尺寸的转换。
通常的方法是通过摄像机标定来获得相机的内部参数,包括焦距、主点等参数。
尺寸测量应用的技术难点主要包括以下几个方面:①测量精度:对于工业生产中对尺寸要求较高的应用,需要达到高精度的尺寸测量。
而且由于图像采集过程中会出现噪声等因素的干扰,会对测量精度产生影响。
②特征提取: 尺寸的测量需要先提取出物体的边缘和其他特征,而不是整个物体。
特征提取的准确度和快速性直接影响到尺寸测量的精度和效率。
③测量环境: 尺寸的测量受到环境因素的影响。
例如,在强烈的光线下或反光的表面上,会降低测量的准确度。
随着机器视觉技术的发展,尺寸测量应用得到了很大的进展。
尺寸测量应用主要分为两个方向:精度和效率。
①提高测量精度: 在精度方面,为了提高尺寸测量的精度,人们使用了更高分辨率的摄像头和更好的图像算法。
例如,通常使用的算法是基于边缘检测和边缘匹配的算法,是目前精度比较高的一种算法。
②提高测量效率:在效率方面,人们不断尝试使用更快、更简单的算法来实现快速的尺寸测量。
例如,特征点提取法和物体模板匹配法,可以在短时间内快速地提取特征和匹配物体。
尺寸测量应用可以应用于各种不同领域。
以下是一些尺寸测量的应用领域:①制造业: 尺寸测量在制造业中使用广泛。
例如,测量机配合机器视觉可以完成工件尺寸的测量、质量检测和快速计算。
②医疗: 机器视觉尺寸测量可以用于医疗器械的设计和制造中,如人工关节和牙科器具。
③建筑: 在建筑领域中,机器视觉尺寸测量可以用于建筑结构的检测和量化,如土木工程、桥梁和隧道测量。
李兴文(1978—,男,副教授,博士,研究方向为电弧电接触理论及其应用和电力电子技术。
低压空气开关电弧现代测试技术的研究综述3李兴文,陈德桂,吐松江・卡日,李瑞(西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,陕西西安710049摘要:空气开关电弧是以空气为灭弧和绝缘介质的低压电器中最为复杂的物理现象。
针对电弧运动过程特别是电弧背后击穿现象、电弧温度、电弧组分及其浓度等方面,综述了CCD 和光纤阵列、光谱诊断技术及磁测试技术等低压空气开关电弧的现代测试技术的特点及其应用,并指出了空气开关电弧实验研究中所面临的几个问题。
关键词:电弧;测试;光谱;光纤阵列中图分类号:T M 501+.2文献标识码:A 文章编号:100125531(20080120006204Rev i ew of the I nvesti ga ti on on the M odern M ea surem en tTechnolog i es of L ow Volt age A i r Sw itch ArcL I X ingw en,CHEN D egui,TUSON GJ I AN G Kari,L I R ui(State Key Laborat ory of Electrical I nsulati on and Power Equi pment,Xi πan J iaot ong University,Xi πan 710049,ChinaAbstract:A ir s witch arc is the most comp lex phenomenon in l ow voltage electric apparatus using air asquenching and insulati on mediu m.W ith regarding t o arc moti on p r ocess,es pecially,arc back commutati on phe 2nomenon,arc te mperature,arc compositi on and the corres ponding concentrati on,the characteristics and app licati on of modern measurement technol ogies including CCD,op tical fiber array,s pectru m diagnostics and magnetic diag 2nostics were reviewed .Finally,s ome i m portant p r oble m s in the experi m ental studies of arc s witching arc were pointed .Key words:arc;m ea sure m en t ;spectru m;opti ca l f i ber array陈德桂(1933—,男,教授,博士生导师,研究方向为新型低压电器的研究和开发等。
电子信息工程领域的最新技术与应用研究综述概述:电子信息工程是现代工程技术的重要领域之一。
随着科技的不断进步和创新,电子信息工程领域的技术也在不断演进和应用。
本综述将介绍一些目前在电子信息工程领域中最新的技术和应用。
一、人工智能在电子信息工程中的应用1. 机器学习:机器学习是人工智能领域的重要分支,它通过让计算机学习和识别模式来提高性能。
在电子信息工程领域,机器学习可以应用于图像和语音识别、自然语言处理等方面,从而实现智能化的系统和设备。
2. 深度学习:深度学习是机器学习的一种进化形式,它模拟人脑神经元网络的结构,可以自动化提取特征并进行复杂的模式识别。
在电子信息工程领域,深度学习可以应用于图像识别、智能交通系统等领域。
3. 智能机器人:随着机器人技术的不断进步,智能机器人在电子信息工程领域的应用越来越广泛。
智能机器人可以通过视觉、声音和触觉等感知方式与人类进行交互,并完成一系列任务,如服务机器人、工业机器人等。
二、物联网技术在电子信息工程中的应用1. 传感器网络:传感器网络是物联网中的重要组成部分,通过将传感器连接到互联网上,可以实现对现实世界的监测和控制。
在电子信息工程领域,传感器网络可以用于环境监测、智能家居、智能交通等领域。
2. 无线通信技术:物联网中的设备需要能够进行互联和通信,无线通信技术在其中起到了重要的作用。
例如,蓝牙、Wi-Fi、NFC等技术可以实现设备之间的无线连接和数据交换。
3. 大数据分析:物联网中生成的数据量庞大且复杂,如何从数据中提取有用的信息和知识成为一个挑战。
大数据分析技术可以帮助电子信息工程领域的研究人员对物联网数据进行处理和分析,以便辅助决策和优化系统性能。
三、光电子技术在电子信息工程中的应用1. 光纤通信:光纤通信是近年来兴起的一种通信方式,其具有高速、长距离传输等优点。
在电子信息工程领域,光纤通信技术可以用于构建高速互联网络,满足大数据时代对传输带宽的需求。
电子测量技术总结一、 综述电子测量技术泛指以电子技术为基本手段的一种测量技术。
除了对各种电量、电信号以及电路元器件的特性和参数进行测量外,它还可以对各类非电量进行测量。
我国法定计量单位采用国际单位制,包括基本单位、导出单位和辅助单位。
1、 电子测量技术分类:按性质分:时域测量、频域测量、数字域测量、随机量测量。
按测量手段分:直接测量、间接测量、组合测量。
2、测量仪器分类:信号发生器(信号源)、电压测量仪器、波形测试仪器、频率测量仪器、电路参数测量仪器、信号分析仪器、模拟电路特性测试仪器、数字电路特性测试仪器 3、电子测量仪器的性能指标:频率范围(有效频率范围)、准确度、量程与分辨力、稳定性与可靠性、环境条件、响应特性、输入特性与输出特性二、 测量误差及数据处理误差来源:仪器误差、使用误差(操作误差)、人身误差、环境误差、方法误差 测量误差在所难免。
测量误差分类:根据性质的不同,可将测量误差分为系统误差、随机误差和粗大误差三类。
测量误差的表示方法:绝对误差和相对误差。
绝对误差:Δx =测量值x –实际值A相对误差:1)实际相对误差 2)测量值相对误差测量结果表示方法:有效数字、有效数字加安全数字 数据处理:用数字方式表示测量结果时,应该根据要求确定有效数字。
不可以随意更改测量结果的有效数字位数。
在对多余数字位进行删略时,必须遵循数字的“四舍六入五成双”的舍入规则。
对数据进行近似运算也应遵循相应规则。
三、 常用电子元器件%100A⨯∆=A x γ%100x ⨯∆=x xγ1)标称值和允许误差是电阻、电容、电感等常用被动元件的两个主要参数。
标称值的标识方法有直标法、色环法、数字法等。
允许误差的标识有字母法、百分数法、分级法等,用字母F 、J 和K 表示的常用允许误差值。
2)半导体器件以其封装形式的不同又可以分为分立器件和集成电路两类,常见的半导体分立器件有二极管、三极管和场效应管等。
3)贴片元件体积小,容易集成,但是它并不能够完全取代传统的直插式元器件。
114【作者简介】 李金龙(1980—),男,本科,研究方向:电气自动化。
电子测量仪器的现状及发展趋势研究李金龙(甘肃机电职业技术学院,甘肃 天水 741000)摘 要:测量技术已经与各个行业,如工、农、医、航空、国防等人类生活密不可分,也从传统的测量全面进入到了电子测量的领域。
电子测量仪器的精准度已成为衡量某个国家科技水平高低的重要依据之一。
本文将对现有的电子测量仪器主要性能指标、技术路线、发展趋势等方面进行总结,加快电子测量仪器研究进度。
关键词:电子测量仪器;特点;新技术;发展趋势一、我国电子测量仪器发展现状综述我国电子测量仪器从二十世纪五六十年代开始了发展,出现了许多相关技术与设备,设立了相关的研究所,对当时的工业及国防事业的发展起到了很大的促进作用。
现在随着电子技术的不断进步,智能化、自动化、多功能化、模板化的新一代测量技术及方法的应用,使得电子测量仪器在各个行业、领域及日常生活中已密不可分,其发展前景非常广阔。
但我国电子测量设备及技术因起步较国外晚,与国外一些发达国家相比有一定的不足,因此更需把握电子测量技术发展的趋势,注重产品可靠性、精度等性能指标的改善,提高产品的技术水平及创新程度,使我国电子测量行业得以更好地发展。
二、目前电子测量设备的技术及发展特点(一)设备的超小型化随着电子电路集成化的程度越来越高、LED触控技术的发展以及设备的便携要求,目前的测量设备外形种类很多,但总体积在不断缩小。
传统设备上的开关、旋钮、按键等越来越少,转而以触摸屏、操作菜单等智能化部件和系统替代。
(二)设备的智能化以通用端口进行测量结果数据的传输和设备的测量过程控制,其操控、测量结果读取、汇总的自动化程度越来越高。
目前的电子测量设备本质上已成为一个微型计算机系统加相应的外围测量电路。
因此其可实现编程控制,其程序语言遵循计算机语言结构,配套程序使用通用端口来方便网络远程信息传输与控制的实现。
在设备中使用RAM和ROM作为数据存储和传输的规范元件,能存储大量数据并能读能写,可按指令做设备的系统设置,方便快捷。
电子测量技术综述姓名:xxx 学号:xxxx 电话:xxxxxxxxx大学物理科学与技术学院电子信息类摘要:科学与工业的发展,促进了电子测量技术的迅速发展。
电子测量技术的发展离不开电子测量仪器,同时也有很多经典的测量方法,通过对电子测量技术的发展历程及电子测量的特点及分类,电子测量的相关应用和电子测量仪器的发展来加深对电子测量技术的认识,以及电子测量在科学技术领域的重要作用。
关键词:电子测量技术电子测量仪器应用发展趋势1 引言人类的科学与技术的发展与进步,与测量的发展密不可分,正是测量技术的发展使得科学技术向前进,而科学的进步又推动了测量技术的发展,它们共同的发展使得人类社会向着文明进步,在如今的电子社会中,电子测量有着十分重要的地位,而各种电子测量仪器是知识和技术密集化,正处于高速发展中的行业。
电子测量的基础是电子电路技术,同时也融合了信号处理、通信工程、数字技术、测量测试技术、计算机、微电子以及软件等技术共同构成的的单独的测量设备或系统。
通过电量、光量等形式来实现对被测对象中的各项参数进行测量或对被测系统的运行进行一定的控制。
由于各种相关技术的高速发展,并逐步应用到电子测量技术和仪器中,再加上更高级的测量理论和方法不断出现,还有测量领域的不断拓展,电子测量仪器和设备已经在航空、航天、电视、广播、电子、能源、交通、通信以及信息系统、微电子和电子元器件测试等方面达到了新的高度,远远突破了传统仪器的测量范围和精度。
快速、实时、精确、自动的测量已经成为现代测量技术和仪器的发展主流。
大规模集成电路在20世纪的发展,同时促使了电子测量仪器技术的革命的发生。
大规模集成电路的广泛使用,使得现代电子测量仪器功耗更低、体积更小、功能更全面、可靠性更高。
经过几十年的发展,我国的电子测量仪器也取得了一定的成就,规模不断扩大,技术也不断更新。
全球各大仪器厂商在我国市场的激烈竞争,也带动了我国本土测试测量仪器研发与测试技术应用的迅速发展。
2 测量与电子测量2.1 测量测量时通过实验方法对客观事物取得定量信息即数量概念的过程。
人们对客观事物的大量观察和测量形成定性和定量的认识,并归纳出定理,定律,然后又通过测量来验证的到认知是否正确,如此的反复不就是科学的曲折而有趣的前进轨迹么。
因此测量与科学和技术是并行进步的,要考量一个国家的科学技术水平,最快捷的方法就是去审视那里所进行的测量以及由测量所累积的数据是如何被利用的。
2.2 电子测量2.2.1 电子测量的定义电子测量是泛指以电子技术为基本手段的一种测量技术,它是测量学和电子学相互结合的产物,充分运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量、电信号及电路元器件的参数和特性以及通过各种敏感器件和传感装置对非电量进行测量。
随着电子技术的发展,由于电子测量技术的许多无可比拟的优点,许多非电量的测量也可以通过传感器转换成电信号,再利用电子技术进行测量,例如,高温炉中的温度、深海的压力等许多人们不能亲身到的地方或无法直接测量的量,都可以通过这种方式进行测量.电子测量除了对电参数进行稳态测量以外,还可以对自动控制系统的过渡过程及频率特性进行动态测量。
2.2.2 电子测量的内容和特点通常人们将电参数测量分为两种电磁测量和电子测量,电子测量的内容分为对电量和非电量的测量,对电量的测量包括对电能量、电信号特性、电路元件参数、电子设备的性能的测量,其中对频率、时间、电压、相位、阻抗等基本参数的测量尤为重要。
电子测量的特点有测量频率范围宽、测量量程宽、测量准确度高低相差悬殊、测量速度快、可以进行遥测、易于实现测试的智能化和自动化,同时其影响因素众多,误差处理复杂。
2.2.3 电子测量的方法分类对一个物理量进行测量,可以用不同方法对其进行测量,得到我们要测量的物理量的测量结果,但是结果与理想值会因为测量方法的不同而呈现不同的误差,因此,选取合适的测量方法直接关系到测量结果的可信赖度和测量工作的可行性和经济性。
电子测量的方法有,1.按测量过程分:(1)直接测量,(2)简接测量,(3)组合测量;2.按测量方式分:(1)偏差式测法,(2)零位式测量法,(3)微差式测量法;3.按被测量的性质分:(1)时域测量,(2)频域测量,(3)数据域测量,(4)随机测量。
在选取测量方法是要综合考虑各种因素,以得到正确可靠的测量结果。
3 电子测量仪器3.1 测量仪器的功能和分类近年来,以信息技术为代表的新技术促进了电子行业的飞速增长,也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。
各类测量仪器一般都具有物理量的变换、信号的传输和测量结果的显示。
测量仪器可以分为电平测量仪器,电路参数测量仪器,频率、时间、相位测量仪器,波形测量仪器,信号分析仪器,模拟电路特性测试仪器,数字电路测试仪器,测试用信号源。
3.2 电子测量仪器的发展及现状电力行业过去大量应用到的是各种电磁式、电动式的指针式仪表,由铁丝和铜线制成的互感器;运用的是纯人工的,单台,单功能的电子管。
二次世界大战以来,随着科学技术进步,特别是电子技术的发展,电子测量技术成为了一门独立的专业,电子仪器也已成为一个独立的产业。
新中国成立后,国家十分重视电子工业,并十分重视电子测量仪器的发展。
经过50多年的努力,已形成一个较完整的电子仪器产业体系,为我国科技进步、科学教育、经济建设及国防工程等做出了重要贡献。
近年来,电子技术、计算机技术、通信技术和自动化技术的高速发展,对检测仪器的检测速度、准确度以及检测功能等整个性能方面提出了更高要求。
而这些技术的发展也推动了电子测量技术的快速发展。
同时也给测量仪器提供了巨大的市场,大量的新型产品都需要通过仪器的测量才能投放市场,所以这就对仪器的功能及测量能力有一个新的要求,以帮助工程技术人员在生产中适应众多的工业标准和有效的处理各种问题。
除以上技术外,现代监测和传感技术,显示技术、数字信号处理技术和系统理论研究,也为检测过程的数字化、智能化创造了条件。
总体来看,测量仪器的发展到目前已经经历了三个阶段:第一代是模拟仪器;第二代是数字式仪器,它是以数字电路进行信息的数字化处理,然后数字显示,这种仪器比模拟仪器的测量精度要高,响应速度快;第三代仪器是智能化仪器,它内部含有单片机,无论数字采集和处理都是由单片机控制。
目前,市场上的测量仪器大概可分两种,即通用仪器和专用仪器。
通用仪器中,电子全测仪、电子水准仪开始逐步替代常规的经纬仪、水准仪和电磁波测距仪的使用。
新型的计算机式全站仪加上大量的应用软件,开始变得更加的全能化和智能化。
GPS全球卫星定位系统接收器已逐步作为一种通用的定位仪器在工程领域进行测量时得到普遍采用。
将GPS全球卫星定位系统接收器与测量机器人或电子全站仪进行连接,称超级测量机器人及超级全站仪。
这种技术主要作用体现在同时完美结合GPS全球卫星定位系统的实时动态定位技术与全站仪灵活的三维极坐标测量技术,实现了不带有控制网的各种工程测量。
我国在仪器方面也作出了巨大贡献,高纯微波合成信号发生器、微波噪声系数分析仪、便携式射频频谱分析仪、2.5Gb/sSDH/PDH数字传输分析仪、高性能的光通讯设备,包括光谱分析仪和高性能微型光时域反射计,还有高速数字示波器等,目前都已经形成比较完整的产品系列。
其中A V1489型高纯微波合成信号发生器采用全正向设计方法,突破了高纯度微波频率合成等多项关键技术;A V3984型微波噪声分析仪突破了智能微波噪声源等多项关键技术;A V4022型便捷式射频频谱分析仪突破了小型化设计与制造等关键技术,还有高性能的A V3600系列的宽带矢量网络分析仪,DT系列数字电视码流实时检测仪等。
都是中国电子集团公司第41研究所研制开发的。
在实际应用中,必须进行角度和距离测量。
传流的测量方法是角度和距离分别进行。
近年来出现了电子侧距仪和电子经纬仪,把它们结合在一起就形成了全站里仪器。
结合的形式有两种:一种是积木式,如前面介绍的电子经纬仪加上测距仪形成的全站型仪器。
另一种是将测角和侧距功能集成为一个整体,如TCI、TCIL、TC2000电子速侧议。
3.3 电子测量仪器的发展趋势随着科学技术和工业生产的发展,测量范围日益扩大,测量任务越来越复杂,测量工作量随之加大,对测量精度和速度的要求也越来越高。
在实际测量中,不仅要求连续实时显示,而且要求实时处理大量的测试数据。
传统仪器很难满足这些要求,这就迫使仪器朝着数字化、智能化、多功能、小型化、模块化、虚拟化、标准化和开放型方向发展,随着技术进步和应用领域的扩大,这种演进的趋势也在明显加强。
因此出现了以计算机或微处理器为核心,将检测技术、自动控制技术、通信技术和网络技术等技术完美地结合起来的现代电子测量仪器(系统)。
它主要有以下几种类型: (1)以通用微处理器为核心构成的智能化电子仪器。
智能仪器又称为灵巧仪器(Smart Instrument),它是将人工智能的理论、方法和技术应用于仪器,使其具有类似人的智能特性或功能的仪器。
它的硬件组成通常包括微处理器与存储器、键盘开关与显示输出、测试功能模块或测试信号源、总线与标准接口等部分。
(2)以通用微型计算机为基础构成的个人仪器系统。
个人仪器(Personal Instrument)系统将若干仪器的测试功能模块并联接入个人计算机(PC)的内部总线,借助于测试软件,各仪器模块与计算机灵活地结合起来,实现计算机辅助测试(CAT)、程控操作、数据采集和运算处理,以及多种方式输出测试结果。
其硬件由个人计算机、多个测试功能模块及接口、仪用标准接口等组成。
(3)以通用计算机为核心,以国际上标准化的仪器接口总线为基础,由可程控的通用电子仪器构成的现代自动测试系统。
所谓自动测试系统,就是在计算机的控制和管理下,很少需要人工参与,由各种测量仪器对电量、非电量进行自动测量、数据处理,并以显示、打印等适当的方式给出测量随着用户对测试自动化、网络化、高效率、高可靠性、界面友善等的不断追求,电子测试技术与通信、计算机技术互相融合的趋势越来越明显,测量已成为计算机、通信和网络的重要组成部分;电子测量仪器正在向开放型的VXI、PXI模块化方向发展。
机箱和模块趋于标准化,每个模块有独立的测量功能,用户可根据测试需要即插即用,十分灵活;软件技术在电子测试技术中所占比重越来越大,是仪器的重要组成部分;在仪器研制生产过程中,新器件在仪器中的作用越来越重要。
4 总结科学技术的发展离不开测量技术的支持,而测量技术尤其是电子测量技术的发展又离不开测量仪器的发展,综上所述,随着时代的进步科学技术的发展,电子测量学的发展将主要表现在从一维、二维到三维乃至四维,从点及面获取信息,由静态反映动态,从工作后期处理到工作实时处理,从人眼观测操作到智能自动寻标观测,从大型整体工程到人体局部测量工程,从空中到地面地下甚至水下,从手动测量到自动遥测,从周期观测到持续测量。