(西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院,陜西西安市,710300) 韓 璐 任 富
隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展,世界各國對先進技術(shù)的研發(fā)和開展也都在持續(xù)的發(fā)展。同樣我國國內(nèi)高科技也應(yīng)用到人民生活的每一個角落。想要在未來的發(fā)展過程中,享受到更多科學(xué)技術(shù)帶來的便利,測控技術(shù)與儀器專業(yè)變得不可或缺。相關(guān)技術(shù)研發(fā)人員應(yīng)當(dāng)增強研究力度,以推動技術(shù)和儀器的應(yīng)用滿足未來發(fā)展的需要。因此,我國應(yīng)當(dāng)大力培養(yǎng)相關(guān)測控技術(shù)與儀器方面的人才培養(yǎng),讓該專業(yè)得到更好的發(fā)展。
所謂測控技術(shù),實際上就是測量和控制技術(shù),早些時候測控技術(shù)與儀器學(xué)科被稱作測控儀器儀表。其主要用于控制現(xiàn)場的儀表,隨著時代的發(fā)展和變遷,測控技術(shù)已經(jīng)不止是控制儀表儀器,更多的還會控制傳感器、精密儀器、電子系統(tǒng)等等。所以該學(xué)科后來便更名為測控技術(shù)與儀器,以這樣的方式拓寬專業(yè)知識內(nèi)容。測控技術(shù)的基礎(chǔ)是計算機科學(xué)技術(shù),核心是自動化控制技術(shù)手段。通過對需要控制的設(shè)備進行觀測和監(jiān)理控制系統(tǒng),能夠使得控制對象進行檢測和控制[1]。
測控技術(shù)自身是一個有較強綜合性質(zhì)的學(xué)科,其包含傳感器、控制器、執(zhí)行器、計算機技術(shù)等等,兼?zhèn)渲悄芑?、自動化、網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)勢,監(jiān)理測控系統(tǒng),通過傳感器可以識別出檢測對象的數(shù)據(jù)信息,最終將信息傳送到控制中心,再通過御用控制法計算,向執(zhí)行器發(fā)送控制命令,后實現(xiàn)目標(biāo)。為了能夠更好的實現(xiàn)目標(biāo),通常需要在控制過程中加入反饋等控制手段來節(jié)約成本,提高對控制對象的控制效率[2]。
硬件是測控系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分,硬件設(shè)計是否能夠合理、科學(xué),會對測控技術(shù)以及后期儀器的使用造成極大的影響。所以,為了能夠保障設(shè)計的質(zhì)量,在設(shè)計過程中相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)注意以下幾點:①清晰設(shè)計的限制條件。對硬件的形狀、大小、作用、用途做好對應(yīng)的研究分析,在設(shè)計過程中要將其反應(yīng)靈敏度、工作穩(wěn)定性、測控精度等考慮在內(nèi),以保障產(chǎn)品最終的花銷在可控的范圍內(nèi)。②設(shè)計系統(tǒng)電路時可以選擇使用DSP、FPGA、CPLD等集成性較高的技術(shù)。最終利用通用的軟件包和可視化開發(fā)工具進行開發(fā)。
測控系統(tǒng)會應(yīng)用到的軟件有:控制程序、數(shù)據(jù)處理程序、檢測程序、數(shù)據(jù)管理程序等,在進行軟件設(shè)計的過程中要嚴(yán)格的分析程序的運行效率和硬件性能。并且還需要做好對數(shù)據(jù)處理的各個功能設(shè)計,其中包含誤差分析、量程轉(zhuǎn)換、差值、數(shù)據(jù)融合等等。除此之外,設(shè)計過程中還可以做人機交互的設(shè)計,使得其整體更為人性化和便利[4]。
測控系統(tǒng)中各個組成部分相對復(fù)雜并且精密度較高,導(dǎo)致測控系統(tǒng)容易受到電磁的干擾。因此,在實際運用過程中,測控系統(tǒng)要做好充分的抗電磁干擾處理。一方面,需要對數(shù)據(jù)進行抗干擾處理??梢岳眯〔ㄗ儞Q、圖像處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),對數(shù)據(jù)進行訂正和補償,保障測控數(shù)據(jù)能夠更加準(zhǔn)確。另一方面,還需要進行電路抗干擾預(yù)防。想要更好的規(guī)避來自電路的干擾,應(yīng)當(dāng)將需要進行抗電路干擾的設(shè)備和一起放置在一些低電阻材料以及有磁性的屏蔽物內(nèi)部。還可以采用脈沖變壓器隔離、光電隔離等手段,將干擾因素與測控系統(tǒng)保持隔離,保障系統(tǒng)的正常運行。
現(xiàn)階段的測控技術(shù)與儀器由于結(jié)合了眾多優(yōu)點,因此能夠具備較高的可靠性和工作效率、智能化的特征。
由于航空領(lǐng)域自身的特殊性,使得該領(lǐng)域?qū)τ跍y控技術(shù)和數(shù)據(jù)都有著較為嚴(yán)格的要求。利用傳統(tǒng)的人工對該領(lǐng)域需要測量的區(qū)域進行測量會耗費大量的人力、物力和財力,還會損失掉較多不必要的時間。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,使用傳統(tǒng)手工測量出的數(shù)據(jù)早已不能滿足推動航空航天發(fā)展時所要求的精確度。而運用測控技術(shù)與儀器就能夠?qū)娇疹I(lǐng)域的工作發(fā)展做出準(zhǔn)確的追蹤測量,對于相關(guān)數(shù)據(jù)的測量精確度也更高。
傳統(tǒng)意義下的農(nóng)產(chǎn)品,整個過程絕大部分都是以人工進行勞作的,這樣一來農(nóng)民在農(nóng)產(chǎn)品種植階段需要耗費大量的人力和時間。但由于技術(shù)的更新?lián)Q代,現(xiàn)階段農(nóng)產(chǎn)品的種植和灌溉都可以借助先進的技術(shù)進行勞作。運用測控技術(shù)和設(shè)備,農(nóng)民可以在農(nóng)產(chǎn)品的后期養(yǎng)護階段得到解放,整個過程中不需要再依靠前者的經(jīng)驗進行耕種。不僅如此,測控技術(shù)還能給予人們在收割完糧食后提供更多的糧食儲存方式。
傳感器上的測控技術(shù)應(yīng)用對數(shù)字化應(yīng)用和集成化應(yīng)用的傳感器。集成化應(yīng)用的傳感器一般指的是測控技術(shù)在其壓力和電力測量上的應(yīng)用。而數(shù)字化應(yīng)用則是傳感器對銀行等企業(yè)進行監(jiān)控,還能夠?qū)囟冗M行測量。
目前來看,我國在經(jīng)濟發(fā)展過程中已經(jīng)越來越離不開測控技術(shù)和儀器,遠(yuǎn)程的測控技術(shù)已經(jīng)成為我國工業(yè)發(fā)展的強大推動力。遠(yuǎn)程測控技術(shù)通常情況下會有專門線路的遠(yuǎn)程測控技術(shù)還有網(wǎng)絡(luò)連接的遠(yuǎn)程測控技術(shù)、無線測控技術(shù)等。遠(yuǎn)程測控技術(shù)通常在城市電力系統(tǒng)方面使用較多,用來對電力網(wǎng)絡(luò)實施檢測。
想要使得測控系統(tǒng)能夠正常運行,其生產(chǎn)、管理目標(biāo)能夠圓滿完成,相關(guān)技術(shù)使用單位要積極做好對測控系統(tǒng)的應(yīng)用和管理。首先,其內(nèi)部自身要制定完善的應(yīng)用制度和規(guī)定。以此來約束一些存在不良行為的技術(shù)人員,避免技術(shù)人員的違規(guī)操作造成對測控工作的影響。其次,應(yīng)用相關(guān)技術(shù)后要進行全面的總結(jié)。召開測控系統(tǒng)應(yīng)用的總結(jié)會議,聽取技術(shù)人員的匯報意見,及時了解測控技術(shù)在運用中存在的問題,并制定對應(yīng)的處理方案。
在測控技術(shù)和儀器的使用率越來越高的同時,需要相關(guān)技術(shù)人員的大力開發(fā)。只有技術(shù)人員更好的開發(fā),結(jié)合技術(shù)的正確利用和規(guī)范操作,才能使得測控技術(shù)和儀器給社會帶來更大的推動力。