电气测量技术的现状及发展

电气测量技术的现状及发展中文摘要随着电子技术的飞速发展，电子测量技术与电子测量仪器在科学技术的各个领域和电子产品制造、维修行业的各个岗位的应用越来越广泛。从日常生活、医疗、现代化的工农业生产及天文观测到尖端的航天航空监测均离不开电子测量。由此可见，应用电子测量技术的领域越来越多，对电子测量性能的要求也越来越高。英文摘要Withtherapiddevelopmentofelectronictechnology,theelectronicmeasurementtechnology,electronicmeasuringinstrumentsinscience,technologyfieldsandelectronicproductmanufacturingmaintenanceindustryeachpositionismoreandmoreextensiveapplication.Fromdailylife,medical,moderindustrialandagriculturalproductionandastronomicalobservationtocutting-edgeaerospacemonitoringallcannotleavetheelectronicmeasurement.Thusitcanbeseen,Applicationofelectronicmeasurementtechnologyfieldismoreandmore.Theelectronicmeasurementofperformancerequirementmoreandmorehigh.关键词研究和创新、新器件，新材料、虚拟技术正文我国仪器科技的发展现状：测量技术与仪器涉及所有物理量的测量，对于材料、工程科学、能源科学关系密切。由于长期习惯于仿制国外产品，我国的仪器仪表工业缺乏创新能力，跟不上科学研究和工程建设的需要。我国仪器科学与技术研究领域积累了大量科研成果，许多成果处于国际领先水平，有待筛选、提高和转化，但产业化程度很低，没有形成具有国际竞争力的完整产业。一、我国仪器科技的发展优先领域：在基础研究的初期，对于能否有突破性进展是很难预测的。但是，当已经取得突破性进展时，则需要有一个转化机制以进入市场：纳米溯源技术和系统；介入安装和制造的坐标跟踪测量系统。这些内容不局限于一种技术方案，而是几种不同技术方案中概括出来的共同点。如采用无导轨干涉仪，对跟踪系统的要求可以降低；采用二维精密跟踪测角系统在1M3测量范围内可以得到高精度；有了超半球反射镜可以提高4路跟踪方案的精度。在现场进行介入制造和装配不能等待很长时间，力和热变形的补偿是必须的而且需要足够快，现在的技术还有相当大的差距，所以这些进展是关键性的。

(1)计算机辅助测量理论

信号处理系统的标准化、模块化、兼容和集成。例如，目前多数采用ISA总线、IEEE488口，今后计算机可能取消ISA总线，用于笔记本电脑的USB接口将广泛应用。过去，我国生产的仪器满足于数字显示，没有数据交换接口，难以进入国际市场。国外生产的仪器普遍配备IEEE488(GPIB)口。RS232：目前有可能成为替代物的高性能标准是USB、IEEE1394和VXI。在此转折期为我们提供了机遇。目前虚拟仪器的工作频段在千赫数量级，对于干涉信号处理显得太低，可以采取联合互补的方法形成模块系列，同时降低成本，从总体上提高研发工作的效率。根据已有基础，发展特长，有利于克服重复研究。(2)非接触测头以及各种扫描探针显微镜

航空航天行业对此已经提出迫切要求，这是今后坐标测量机发展的关键技术。目前接触式测头已完全被国外所垄断，非接触测头还没有发展成熟，我们有参与竞争的机遇。以前较多采用的激光三角法原理受到很多限制，难以有突破性进展，但可在原理创新上下功夫。应该突破0.1～0.5μm分辨率。

(3)半导体激光器计量特性的研究和创新

半导体激光器用于计量需要解决很多问题(如线宽、定标、变频等)。但如果解决了诸多问题以后，半导体激光系统比气体激光系统更复杂，就不会有竞争力。有些问题在物理层面上也没有完全解决。例如半导体激光器如果能形成双频，无疑是一种十分重要的特性，如果既能扫频又有两个相近的频率扫描，就会成为一种新的无导轨测量工具。(4)新器件，新材料

过去，科研评价体系存在偏重于整机和系统，忽视材料和器件的趋向。新的突破点可能出现在新光源、新型高频探测器。目前探测器的响应频率只有10的9次方，而光频高达10的14次方，目前干涉仪实际上是起着混频器的作用，适应探测器的不足(如果探测器的响应果真能超过光频，干涉仪也就没有用了)。如果探测器的性能得到显著提高，对于通讯也是很大的突破。

二、我国仪器未来发展趋势