電氣測量技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

電氣測量技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展中文摘要隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子測量技術(shù)與電子測量儀器在科學(xué)技術(shù)的各個領(lǐng)域和電子產(chǎn)品制造、維修行業(yè)的各個崗位的應(yīng)用越來越廣泛。從日常生活、醫(yī)療、現(xiàn)代化的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及天文觀測到尖端的航天航空監(jiān)測均離不開電子測量。由此可見，應(yīng)用電子測量技術(shù)的領(lǐng)域越來越多，對電子測量性能的要求也越來越高。英文摘要Withtherapiddevelopmentofelectronictechnology,theelectronicmeasurementtechnology,electronicmeasuringinstrumentsinscience,technologyfieldsandelectronicproductmanufacturingmaintenanceindustryeachpositionismoreandmoreextensiveapplication.Fromdailylife,medical,moderindustrialandagriculturalproductionandastronomicalobservationtocutting-edgeaerospacemonitoringallcannotleavetheelectronicmeasurement.Thusitcanbeseen,Applicationofelectronicmeasurementtechnologyfieldismoreandmore.Theelectronicmeasurementofperformancerequirementmoreandmorehigh.關(guān)鍵詞研究和創(chuàng)新、新器件，新材料、虛擬技術(shù)正文我國儀器科技的發(fā)展現(xiàn)狀：測量技術(shù)與儀器涉及所有物理量的測量，對于材料、工程科學(xué)、能源科學(xué)關(guān)系密切。由于長期習(xí)慣于仿制國外產(chǎn)品，我國的儀器儀表工業(yè)缺乏創(chuàng)新能力，跟不上科學(xué)研究和工程建設(shè)的需要。我國儀器科學(xué)與技術(shù)研究領(lǐng)域積累了大量科研成果，許多成果處于國際領(lǐng)先水平，有待篩選、提高和轉(zhuǎn)化，但產(chǎn)業(yè)化程度很低，沒有形成具有國際競爭力的完整產(chǎn)業(yè)。一、我國儀器科技的發(fā)展優(yōu)先領(lǐng)域：在基礎(chǔ)研究的初期，對于能否有突破性進展是很難預(yù)測的。但是，當(dāng)已經(jīng)取得突破性進展時，則需要有一個轉(zhuǎn)化機制以進入市場：納米溯源技術(shù)和系統(tǒng)；介入安裝和制造的坐標(biāo)跟蹤測量系統(tǒng)。這些內(nèi)容不局限于一種技術(shù)方案，而是幾種不同技術(shù)方案中概括出來的共同點。如采用無導(dǎo)軌干涉儀，對跟蹤系統(tǒng)的要求可以降低；采用二維精密跟蹤測角系統(tǒng)在1M3測量范圍內(nèi)可以得到高精度；有了超半球反射鏡可以提高4路跟蹤方案的精度。在現(xiàn)場進行介入制造和裝配不能等待很長時間，力和熱變形的補償是必須的而且需要足夠快，現(xiàn)在的技術(shù)還有相當(dāng)大的差距，所以這些進展是關(guān)鍵性的。

(1)計算機輔助測量理論

信號處理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、兼容和集成。例如，目前多數(shù)采用ISA總線、IEEE488口，今后計算機可能取消ISA總線，用于筆記本電腦的USB接口將廣泛應(yīng)用。過去，我國生產(chǎn)的儀器滿足于數(shù)字顯示，沒有數(shù)據(jù)交換接口，難以進入國際市場。國外生產(chǎn)的儀器普遍配備IEEE488(GPIB)口。RS232：目前有可能成為替代物的高性能標(biāo)準(zhǔn)是USB、IEEE1394和VXI。在此轉(zhuǎn)折期為我們提供了機遇。目前虛擬儀器的工作頻段在千赫數(shù)量級，對于干涉信號處理顯得太低，可以采取聯(lián)合互補的方法形成模塊系列，同時降低成本，從總體上提高研發(fā)工作的效率。根據(jù)已有基礎(chǔ)，發(fā)展特長，有利于克服重復(fù)研究。(2)非接觸測頭以及各種掃描探針顯微鏡

航空航天行業(yè)對此已經(jīng)提出迫切要求，這是今后坐標(biāo)測量機發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。目前接觸式測頭已完全被國外所壟斷，非接觸測頭還沒有發(fā)展成熟，我們有參與競爭的機遇。以前較多采用的激光三角法原理受到很多限制，難以有突破性進展，但可在原理創(chuàng)新上下功夫。應(yīng)該突破0.1～0.5μm分辨率。

(3)半導(dǎo)體激光器計量特性的研究和創(chuàng)新

半導(dǎo)體激光器用于計量需要解決很多問題(如線寬、定標(biāo)、變頻等)。但如果解決了諸多問題以后，半導(dǎo)體激光系統(tǒng)比氣體激光系統(tǒng)更復(fù)雜，就不會有競爭力。有些問題在物理層面上也沒有完全解決。例如半導(dǎo)體激光器如果能形成雙頻，無疑是一種十分重要的特性，如果既能掃頻又有兩個相近的頻率掃描，就會成為一種新的無導(dǎo)軌測量工具。(4)新器件，新材料

過去，科研評價體系存在偏重于整機和系統(tǒng)，忽視材料和器件的趨向。新的突破點可能出現(xiàn)在新光源、新型高頻探測器。目前探測器的響應(yīng)頻率只有10的9次方，而光頻高達10的14次方，目前干涉儀實際上是起著混頻器的作用，適應(yīng)探測器的不足(如果探測器的響應(yīng)果真能超過光頻，干涉儀也就沒有用了)。如果探測器的性能得到顯著提高，對于通訊也是很大的突破。

二、我國儀器未來發(fā)展趨勢