智能仪器仪表技术的运用及发展

智能仪器仪表技术的运用及发展

李见庆   ,李晓飞

亚太森博（山东）浆纸有限公司   山东省  日照市   276800

摘要：智能仪器仪表技术是集合多种专业学科为一体的技术，目前智能仪器仪表技术在科学技术的支撑下，已经实现了由传统仪器仪表升级为智能仪器仪表的转变。智能仪器仪表不仅体型微小、携带方便，而且能耗低，功能更加齐全，在我国各领域具有广阔的应用前景。并且根据市场对智能仪器仪表的运用和需求方向来看，智能仪器仪表在未来应通过优化仪表结构、提高仪器仪表运行效率、满足远程测控需求等方面发展，促使智能仪器仪表拥有更佳的高性能、多功能。

        关键词：智能仪器仪表技术；运用；发展

一、我国仪器仪表行业现状分析

        近年来，随着环境监测、食品检测、生物医药的需求剧增，仪器仪表在其应用领域正释放出广阔的发展空间，仪器仪表制造业的营收总额保持良好增长趋势。但是，在我国制造业经济进人新常态的大背景下，仪器仪表制造业也面临着不容忽视的问题。近年来，一些仪器仪表企业通过科技创新，掌握核心技术，走上高质量发展道路。

二、智能仪器仪表的工作原理

        我国仪器仪表行业发展较晚，起点低，但经过近些年的迅速发展，在产品结构如工业自动化、电工、环保、医疗、信息技术、测量测试等仪表技术及元器件制造方面开始有了长足的进步。进入“十二五”时期，新兴行业的发展、研发水平的提高、应用市场的旺盛需求，如在节能减排、低碳环保等环保、资源压力下，国家对能源的需求带动了风电、核电、太阳能等新能源的发展；交通压力带来的出行难、电子商务的发展也直接促进了物联网、智能电网以及高铁和轨道交通业的建设，这些都为仪器仪表产业提供了良好的机遇。尤其是智能化技术已经成为时代的潮流，必将进一步推动行业整体水平的提升。

        智能仪器仪表的工作原理主要是，传感器将收集到的测量信息经过处理之后，转化为相应的电信号，并且经过过滤将干扰消除，再送入多路模拟开关。并且由单片机选通相应的模拟开关，将其送入相应的输入通道，并且送入了程控增益放大器，在进行放大之后，经过转化器，转换成相应的脉冲信号，将其送入到单片机中。单片机根据相应设定的数值，对数据进行吸纳供应的处理，并且将运算的结果转化为相应的数据进行显示打印。另外单片机将运算的结果存储在闪速存储器中，利用相应的设定的参数进行运算，并且根据相应的运算的结果以及要求，来输出控制信号。

三、我国智能仪器仪表的未来发展趋势

        3.1不断优化仪器仪表结构

        智能仪器仪表技术经过实践总结和技术研发，将会变得更加完善。其电动化技术的发展成果被广泛应用于电力系统中。电力系统通过对智能化软硬件的综合运用，提升了数据信息分析速度，提高了数据信息分析的准确性，为保证电力企业经济的最大化奠定了基础。

如混沌控制、进化计算、遗传算法以及神经网络等智能技术的运用，使得仪器仪表的使用性能更加灵活、高效，保障了电力系统运行环境的可靠稳定。电力系统中仪器种类和数量都非常多，为实现对不同仪器的分散处理效果，借助微控制器、微处理器等微型芯片技术的广泛应用，进行相应的模糊控制程序设计，为不同仪器设备设置安全运行数据临界值，按照模糊规则指引，利用模糊推理技术处理各类模糊关系。所以智能仪器仪表今后的发展趋势就是基于市场需求及各行业的应用需求，对其仪表结构进行优化升级，以期促使智能仪器仪表功能更加全面，从而满足不同行业对其的多样化要求[1]。

        3.2提高仪器仪表运行效率

        科学技术的发展进步催生了智能化仪器驱动软件的出现，使得计算机虚拟仪器性能更加全面。软件模块化和硬件软化中的测量仪器，利用智能仪器仪表技术中对网络化系统资源程序进行优化配置和统一规划等，都为提高智能仪器仪表运行效率创造了有利条件。传统的仪器仪表是以源代码为基础进行结构设计，需要消耗大量的人力及物力，并且仪器的运作水平和编程的灵活性都有待提升。智能化仪器驱动软件的出现可促使仪器驱动器代码自动生成，有效节约了物力和人力，简化了工作程序，降低了工作量。同时编程驱动器结构具有统一的规范，为用户维护和使用仪器提供了便利。同时智能化的仪器仪表技术能够针对不同仪器的工作特点实施动态化监管，通过设置状态实时跟踪、识别和管理等功能的运用，可为用户进行自主管理创造条件，用户可结合自身使用需求进行相应的设计。并且通过智能管理，智能仪器驱动软件可完成自行检查，并针对检查过程中发现的问题进行编程设计实施整改，保证了仪器运行的可靠性和安全性。

        3.3满足远程测控需求

        网络技术、计算机技术等技术的发展成熟，为监控系统实现远程测控提供了技术支撑。监控系统通常以PC机与工作站为基础实现有效运转。监控系统只有在组建网络的前提下才能切实提高仪器仪表运行效率，为提升资源共享速度创造条件，所以现代仪器仪表以此为落脚点，借助智能仪器仪表技术进行发展创新，从而满足监控系统的远程测控需求。现阶段智能仪器仪表和计算机技术已经互相渗透，且进行了融合运用。现场总线技术的广泛应用，使得组建集中和分布式测试系统变得更为容易，然而集中测控仍然无法满足复杂、测控范围较大的测控需求，所以需通过组建可供各个现场仪表数据共享的网络，利用现场总线控制系统来实现对现场仪表、远程设备的智能化管理，对仪器进行实时监控、自主管理等，并通过设置合理的参数来获取测量结果以及对故障进行诊断等，及时将最新情况利用互联网反馈给管理人员[2]，为管理员优化管理方案、重新设置参数提供可靠依据，从而为仪器仪表设备的正常运行提供保障。智能仪器仪表技术可保障多个用户在同一时间对同一过程进行监控，领导人员、质量监控人员以及工程技术人员等能对同一场景进行远距离控制和监测，不受空间和时间的限制，都能完成对数据信息的采集与处理，为创建数据库和制定科学决策提供依据，同时通过数据信息分析来了解其中蕴含的深层规律，对于监测过程中发现的各种隐患及问题，可及时进行新一轮参数的设计，降低了设备运行故障发生几率[3]。

结语

        智能仪器仪表集合了计算机、电子、数学、智能等多种领域，是多种功能的结合体，并且随着专用集成电路以及个人仪器的发展，智能仪器将会得到更为广泛的应用，并且现今随着社会科技技术的飞速发展，智能仪器仪表技术将会不断的更新完善，将会更加的灵活，适合人们的使用，可以带给人们更大的方便，因此，智能仪器仪表技术在未来的生活中将会得到更为广泛的应用。

        参考文献：

        [1]陈庆.浅谈智能仪器仪表的发展趋向及其应用前景[J].科技创新导报，2015，（6）：16-16.

        [2]薛为.计算机在智能仪器仪表中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2015，（26）：17-18.