机械手测控技术在工业中发展方向

机械手测控技术在工业中发展方向

    随着科学技术的进步，测控技术正在迅速地发展，现代测控技术将向着高可靠性、高智能化方向发展。反过来测控技术的发展又进一步促进科学技术的进步。人类的信息化时代必将为智能测试提供更为广阔的应用前景。现从如下几个方面介绍测控技术的发展。

    （一）测控理论方面

    随着科学技术的发展，生产规模的扩大和强度的提高，对于生产控制与管理的要求也越来越高，因而需要收集生产过程中信息的种类也越来越多，这就对参数检测提出了更高要求。参数的检测理论和方法与物理、化学、电子学、材料、信息等学科密切相关，随着这些学科的发展，测控技术现已有很大发展。在现代科技领域，出现了许多新的测控技术.它们往往是利用各种不同波长的电磁波的特性来实现检测工作。例如，用核辐射、激光、红外、微波、超声波等进行检测.这些检测技术从广义上来说也是一种传感技术，因为它们也是将待测参量经过某种电磁波或声波的中介作用和一系列转换，zui后变为电量而指示出被测参量值.这与普通传感器的作用相同，只是不再像普通传感器那样是单个的器件而是由若干个起不同作用的器件集合组成。这些传感测控技术现已获得越来越多的应用，特别是在一些环境恶劣、高温、高压、高速度和远距离等的场合下，它们更具优越性.

    （二）测控领域采用新型信息处理方法

    近年来，新型信息处理技术，如数据融合技术、模糊信息处理技术和神经网络技术等，在现代测控系统中得到了有效应用。例如，热处理炉温自动测试系统采用多传感器进行数据融合处理，可以提高温度测量的可靠性与准确性，从而提高热处理产品的质量和生产效益。数据融合技术、模糊信息处理技术和神经网络技术等新型信息处理技术的发展方兴未艾，随着新型信息处理技术的发展，现代测试系统的信息处理方法必将有根本的改变。

    工业生产和科学技术的发展使新的测控领域、新的测控对象和新的测控要求不断出现。如过程工业的不断发展，生产过程中的参数检测已逐渐地由对表征生产过程的间接参数，如温度、压力、流量、物位的检测转向对表征生产过程本质的物性、成分、能量等参数的检测;对于装置的检测，已逐渐由单参数发展到多参数的综合检测;参数的显示已逐渐地由模拟式变为数字式或图像显示等。

    （三）测量工具和方法的更新

    随着新的测量领域的出现。新的测控方法和测量工具也随之出现。如利用激光脉冲原理测量远距离，可以大大提高精度。计算机技术和微电子技术的发展，使得测控技术和仪器仪表得到了飞速发展。仪器仪表向智能化、数字化、小型化、网络化、多功能化方向发展.近年来，由于仪器与计算机技术的深层次结合产生了全新的仪器结构概念。微型、智能、集成传感器的迅速开发，使仪器仪表的面貌发生了很大的变化。从虚拟仪器、卡式仪器、vxI总线仪器……直至集成仪器概念。一般来说，将数据采集卡插人计算机空槽中，利用软件在屏幕上生成虚拟面板，在软件引导下进行信号采集、运算、分析和处理，实现仪器功能并完成测试的全过程，这就是虚拟仪器。在此同一平台上，调用不同的测试软件就可构成不同功能的虚拟仪器，故可方便地将多种测试功能集于一体，实现多功能集成仪器。测控技术中数据处理能力和在线检测、实时分析的能力大大增强，仪器仪表的功能得以进一步扩大，精度及可靠性有了很大的提高。这种发展的总趋势，今后将变得更快更深更广。

    （四）采用高智能化软件

    在测试平台上，调用不同的测试软件就构成不同功能的仪器，因此软件在系统中占有十分重要的地位。在大规模集成电路迅速发展的今天，系统的硬件越来越简化，软件越来越复杂;集成电路器件的价格逐年大幅下降，而软件成本费用则大幅上升。测试软件不论对大的测试系统还是单台仪器子系统来讲都是十分重要的，而且是未来发展和竞争的焦点。信号分析与处理要求取的特征值，如峰值、真有效值、均值、均方值、方差、标准差等，若用硬件电路来获取，其电路是极为复杂的，若要获得多个特征值，电路系统则很庞大;而另一些数据特征值，如相关函数、频谱、概率密度函数等则是不可能用一般硬件电路来获取的，即使是具有微处理器的智能化仪器，如频谱分析仪、传递函数分析仪等（其价格极其昂贵）。而在测试平台上，信号数据特征的定义式用软件编程很容易实现，从而使得那些昂贵的分析仪器才具有的信号分析与测量功能得以在一般工程测量中实现，使得信号分析与处理技术能够广泛深入地为工程实践服务。

    软件技术对于现代测试系统的重要性，表明计算机技术在现代测试系统中的重要地位。但不能认为，掌握了计算机技术就等于掌握了测试技术。这是因为:其一，计算机软件永远不可能全部取代测试系统的硬件;其二，不懂得测试系统的基本原理不可能正确地组建测试系统，不可能正确应用计算机。一个专门的程序设计者，可以熟练而又巧妙地编制科学算题的程序，但若不懂测试技术则根本无法编制测试程序。因此，现代测试技术要求测试人员既要熟练掌握计算机应用技术，更要深入掌握测试技术的基本理论和测试方法。

    （五）网络化

    网络技术的普及与发展，为测试技术带来了*的发展空间和机遇，将现代测试系统与网络相连接，不仅能实现对测试系统的远程操作与控制，而且可以把测试结果通过网络显示在各地的WEB浏览器中，以便实现测试系统资源和数据的共享。

    （六）通用化与标准化

为便于获取和传输信息，实现系统更改与升级，现代测试系统的通用化、标准化设计十分重要。目前的接口与总线系统较多，随着智能测试技术的不断发展，有望制定全通用的几种统一接口与总线系统标准，或者制定几种互相兼容的接口与总线系统标准，以便于系统的组建、更改、升级和连接。由于采用通用化、标准化设计，现代测试仪器将易于实现分散使用与大范围联网使用。当不需要使用整个测控系统工作，而仅仅需要进行某个观测目标的单一检测时，可令系统中的某个智能部件单独工作;当观测目标多、信息量较大时，则可将许许多多的智能部件连接成大型智能测试系统，也可将多个智能测试系统联网，组成巨型智能测试网络。现代测试仪器还可以与其他非检测性网络连接，获得其他系统的信息，为其他系统提供现代测试仪器的观测、估计、判断与决策结果。

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