電子儀器的發(fā)展趨勢
電子儀器的發(fā)展,主要呈現(xiàn)以下幾個趨勢:
1)量限擴(kuò)大化趨勢
如,AGILENT的E4448A頻譜分析儀最高測試頻率達(dá)50GHz;FLUKE的9500B示波器校準(zhǔn)儀可校準(zhǔn)3.2GHz內(nèi)的示波器;TEKTRONIX的TDS6604 DSO有6GHz帶寬和20GS/S采樣率;
KEITHLEY公司的6485皮安表測量電流最小量程為2nA分辨率為10fA。
2)集成化模塊化趨勢
便攜式儀器越來越多,使用者要求集成化、微型化,例如簡單的數(shù)字溫度計、濕度計等,成本低,可靠性高;
儀器模塊化,可以方便安裝選件,可以方便升級,可以方便故障診斷和維修,如AGILENT、R/S、安立等公司的儀器,大部分都是模塊化、可選選件的。
3)智能化趨勢
具有很強(qiáng)的自校準(zhǔn)、自診斷、自補(bǔ)償功能,如HP3458A
具有很強(qiáng)的存儲、計算、報表輸出功能,如FLUKE公司的9100校準(zhǔn)器根據(jù)儀器的校準(zhǔn)點(diǎn),自動設(shè)置準(zhǔn)確的輸出,并提示用戶進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)。程序自動檢查對照被校準(zhǔn)儀器各校準(zhǔn)點(diǎn)的技術(shù)指標(biāo)。與此同時,9100直接控制打印機(jī)打印出校準(zhǔn)證書。
具有很好的用戶界面,使用戶很方便使用,特別是“AUTOSET”、設(shè)置存儲等功能,如中高檔DSO,頻譜儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀、信號發(fā)生器等。
4)數(shù)字化趨勢
無論高檔還是低檔儀器,數(shù)字化越來越普及。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字電路的成本越來越低;隨著各類儀器裝上了CPU,實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化后,軟件上投入了巨大的人力、財力。今后的儀器歸納成一個簡單的公式:“儀器=AD/DA+CPU+軟件”,AD芯片將模擬信號變成數(shù)字信號,再經(jīng)過軟件處理變換后用DA輸出。
5)虛擬化趨勢
什么是虛擬儀器?將計算機(jī)應(yīng)用于測量之中,利用計算機(jī)軟件,在屏幕上虛擬出與傳統(tǒng)儀器相似的顯示面板,使用者通過鼠標(biāo)和鍵盤操縱面板上的虛擬按鈕、開關(guān)、旋鈕來完成儀器的各種功能操作,并通過面板上的虛擬顯示屏、數(shù)碼顯示器和批示燈了解儀器的狀態(tài)讀取或打印測量結(jié)果。
虛擬儀器的構(gòu)成:計算機(jī)+軟件+硬件(用于解決信號的輸入輸出)
虛擬儀器的特點(diǎn):性價比高,傳統(tǒng)儀器貴,虛擬儀器便宜。傳統(tǒng)儀器功能固定,虛擬儀器改變軟件即改變了儀器,可根據(jù)使用的需求隨心所欲地組成儀器。
6)網(wǎng)絡(luò)化趨勢
通過局域網(wǎng)或INTERNET來控制和使用電子儀器,使工程師遠(yuǎn)在千里之外仍能遙控儀器和獲取結(jié)果,如Keithley公司的2701型6位半數(shù)字多用表,內(nèi)置10/100BaseTX網(wǎng)絡(luò)連接,使用TCP/IP協(xié)議。
7)跨專業(yè)多功能化趨勢
一臺儀器,可測量多種參數(shù),具有多種用途,而且這些參數(shù)是跨越傳統(tǒng)上我們認(rèn)為是不同的計量專業(yè)的。好處是節(jié)約投資,節(jié)省空間,攜帶使用方便,例如FLUKE公司的5520A校準(zhǔn)器,能夠校準(zhǔn)電磁專業(yè)的萬用表、功率表、電流鉗、電力諧波分析儀等,也能校準(zhǔn)熱工專業(yè)的溫度計、數(shù)據(jù)采集器等,也能夠校準(zhǔn)無線電子專業(yè)的電子電壓表、示波器等,配上探頭,還能測量壓力等。
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