计算机技术在仪器仪表中的应用

计算机技术在仪器仪表中的应用

1 信息技术在仪器仪表中的应用

1.1 自动化仪表及控制系统

信息技术在这个领域的应用主要表现在以下几个方面：（1）能对较弱信号进行有效处理，高精度模拟信号数字转换技术，从而最大限度的实现数字模拟化。（2）充分利用计算机软硬件设施，切实实现仪器仪表的自诊断、自校验、自调整、自动补偿技术，实现仪器仪表的智能化。（3）先进控制算法优化控制软件、组态软件、工业过程控制软件，将其运用到工程项目实例中，从而组建成先进的、科学的仪表控制系统。（4）现场总线协议软件硬件技术、现代数字通讯技术，提高仪表的网络化水平。

目前，现场总线在我国仍处于发展的初级阶段，在实际运用中要从实际情况出发，将市场需求和国民经济现状作为根本出发点，在充分分析我国国情的前提下，确定现场总线发展的总部署和规划。同时，我国要加强国际交流与合作，与国外现场总线基金会建立起长远关系，以最低的成本消耗获取最成熟的总线技术。清华大学自动化系统总线系统集成实验室的重要组成部分即包括Plant Wet结构的控制系统和费希尔-罗斯蒙特公司的基金会现场总线，它与其他现场总线的Internet、局域网、总线网络等有机的结合起来。这是目前国内通过现场总线基金会认证的第一套仪表和系统。

1.2 电工仪器仪表

信息技术在这个领域的应用主要包括以下几种：（1）弱信号获得数字化处理技术，实现仪表数字化，切实提高仪器仪表的准确度。（2）为了尽可能提高仪表的处理高速信息的能力和实时测量速度，可以广泛采用高速数采技术。（3）计算机及自动测试软件的广泛使用，主要被应用到仪器智能化以及GP-IB和VXI总线软硬件技术，主要目的是建立自动化的测试系统。（4）电能参数自动计费、预付费、峰谷平衡

处理、电网供需调度、分时计费等管理软件技术以及电能表电力线载波调制解调技术，主要运用于电网调度系统和电能表自动计费管理系统。

1.3 分析仪器

信息技术在此领域的应用主要包括以下几种：（1）光电转换弱信号处理，它主要被运用到微量分析中微弱色谱的质谱信息接受以及相关处理。（2）根据分析对象的不同，建立计算机快速数据处理应用软件，实现信息的运算、处理、分离和鉴别。（3）采用自动化技术处理整机进样和测量结果，对计算机软硬件进行自动诊断、校正和凋零，最大限度实现仪器的智能化和自动化。（4）实现多参数多台仪器的组合，设计研发出在线自动检测系统，最终建立起网络化自动测试系统。

1.4 光学仪器

信息技术在这个领域的应用主要有以下几种：（1）弱电信息的处理和光、电信号转换，获得和处理电子光学信息，切实提高光学仪器的测试精度和灵敏度。（2）图形图像信息识别技术及转换技术，便于荧光屏显示显微图像。（3）电子光学技术的广泛运用，切实提高显微观测的分辨率。（4）GPS卫星定位通讯技术、容栅、磁尺、光栅等信息转换处理技术以及激光干涉信息等被广泛运用到大尺寸精密自动测量和几何图形自动测量，以便于在更大范围内实现精确测量。（5）计算机软件技术的普及，能有效实现仪器复杂数据处理的智能化和精确化，保证测量数据的准确，减少参数干扰的补偿修正。

1.5 试驗机

信息技术在此领域的运用主要包括以下几种：（1）力、位移信息的获得和处理。保证信息获取的准确，能切实提高试验机的测量精度，保证测量结果的准确。在实际使用中尽可能选择灵敏度高的传感器，保证力、位移信息的简单和准确，减少机械测量的结构和体积。（2）应用VXI总线技术、现代数字通讯GP-IB技术以及相关软硬件，根据实际需要将主机与多台测量仪器组合起来，实现不同模件和不同台式仪器的自由分配，尽可能实现多参数测量和一机多用，切实精简电气

测量系统结构。（3）充分运用计算机控制软件和技术，满足整机测量的自动化。

1.6 气象仪器

电量信息转换及采样护理中常用到信息技术。单台仪器一般被安装在相对偏远的野外，距离远、难度大，气象结论一般