1拄渣、現(xiàn)代儀器儀表的分類 根據(jù)國際發(fā)展潮流和我國的現(xiàn)狀建钥,現(xiàn)代儀器儀表按其應(yīng)用領(lǐng)域和自身技術(shù)特性大致劃分為6個(gè)大類专筷,即工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)糖埋、科學(xué)儀器忿项、電子與電工測量、儀器长豁、醫(yī)療儀器甩卓、各類專用儀器,傳感器與儀器儀表元器件及材料蕉斜。工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng),主要指工業(yè)缀棍,特別是流程產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用的各類檢測儀表宅此、執(zhí)行機(jī)構(gòu)與自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置。科學(xué)儀器主要指應(yīng)用于科學(xué)研究父腕、教學(xué)實(shí)驗(yàn)弱匪、計(jì)量測試、環(huán)境監(jiān)測璧亮、質(zhì)量和安全檢查等各個(gè)方面的儀器儀表萧诫。電子與電工測量儀器,主要指低頻枝嘶、高頻帘饶、超高頻、微波等各個(gè)頻段測試計(jì)量專用和通用儀器儀表膜暴。醫(yī)療儀器主要指用于生命科學(xué)研究和臨床診斷治療的儀器疯煮。各類專用儀器指農(nóng)業(yè)、氣象道暑、水文特掀、地質(zhì)、海洋人蕊、核工業(yè)葬聘、航空、航天等各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的專用儀器锤镀±迪啵科學(xué)儀器可以細(xì)分為14個(gè)小類,即電子光學(xué)儀器裆蛆,離子光學(xué)儀器捣兄,X射線儀器,光譜儀器啼术,色譜儀器稍浆,波譜儀器,電化學(xué)儀器猜嘱,生化分離分析儀器衅枫,氣體分析儀器,顯微鏡和成像系統(tǒng)朗伶,化學(xué)反應(yīng)及熱分析儀器弦撩,聲學(xué)振動(dòng)儀器,力學(xué)性能測試儀器(材料試驗(yàn)機(jī))论皆,光電測量儀器益楼。其中,發(fā)展最快点晴,應(yīng)用最廣和市場容量最大的是各類光學(xué)儀器和分析儀器「蟹铮現(xiàn)代儀器儀表雖然作了大致分類悯周,實(shí)際上存在著許多交叉,比如各類專用儀器中許多都是科學(xué)儀器陪竿。 2禽翼、現(xiàn)代儀器儀表的發(fā)展趨勢 國際儀器儀表發(fā)展極為迅速,僅以科學(xué)儀器中的分析儀器為例播窒,世界分析儀器市場年銷售總額由2000年256億美圓到2002年增至316億美圓硫忆,年增長11%以上,是全球經(jīng)濟(jì)增長速度的3—4倍挨这。近10幾年來國際儀器儀表發(fā)展的主要趨勢是: 數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)把模擬儀器的精度袭丛、分辨力與測量速度提高了幾個(gè)量級(jí),為實(shí)現(xiàn)測試自動(dòng)化打下了良好的基礎(chǔ)缰伶。計(jì)算機(jī)的引入敦浅,使儀器的功能發(fā)生了質(zhì)的變化,從個(gè)別參量的測量轉(zhuǎn)變成測量整個(gè)系統(tǒng)的特征參數(shù)壮煎,從單純的接受赛琢、顯示轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂啤⒎治龃テ⑻幚磴蔡肌⒂?jì)算與顯示輸出,從用單個(gè)儀器進(jìn)行測量轉(zhuǎn)變成用測量系統(tǒng)進(jìn)行測量惦参。計(jì)算機(jī)技術(shù)在儀器儀表中的進(jìn)一步滲透灾囊,使電子儀器在傳統(tǒng)的時(shí)域與頻域之外,又出現(xiàn)了數(shù)據(jù)域測試腥刹。90年代马胧,儀器儀表與測量科學(xué)技術(shù)突破性進(jìn)展是儀器儀表智能化程度的提高;DSP芯片的大量問世衔峰,使儀器儀表數(shù)字信號(hào)處理功能大大加強(qiáng)佩脊;微型機(jī)的發(fā)展,使儀器儀表具有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和圖象處理功能垫卤;現(xiàn)場總線技術(shù)是90年代迅速發(fā)展起來的一種用于各種現(xiàn)場自動(dòng)化設(shè)備與其控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)威彰,Internet和Internet技術(shù)也將進(jìn)入控制領(lǐng)域。現(xiàn)代儀器儀表產(chǎn)品將向著計(jì)算機(jī)化穴肘、網(wǎng)絡(luò)化歇盼、智能化、多功能化的方向發(fā)展评抚,跨學(xué)科的綜合設(shè)計(jì)豹缀、高精尖的制造技術(shù)使它能更高速、更靈敏慨代、更可靠邢笙、更簡捷地獲取被分析边翼、檢測、控制對象的全方位信息溅鞠。未來10年,而更高程度的智能化應(yīng)包括理解馍上、推理仙茴、判斷與分析等一系列功能,是數(shù)值哑暮、邏輯與知識(shí)的結(jié)合分析結(jié)果签梭,智能化的標(biāo)志是知識(shí)的表達(dá)與應(yīng)用。利用物理學(xué)的新效應(yīng)和高新技術(shù)及其成就開發(fā)新型高靈敏度奕碑、高穩(wěn)定性稻悴、強(qiáng)抗干擾能力傳感器技術(shù)和測試儀器儀表。如:利用高溫超導(dǎo)量子干涉儀(SGUID)開發(fā)計(jì)量測試儀器脆号、物理學(xué)測試儀器赫裂、地理和地質(zhì)學(xué)儀器、化學(xué)分析儀器寝话、醫(yī)療儀器今燃、無損材料檢測儀器等。利用橢偏技術(shù)來檢測光纖尊勿、光學(xué)玻璃等僧凤,它與近場光學(xué)相結(jié)合,不僅可以測量表面精細(xì)結(jié)構(gòu)元扔,同時(shí)根據(jù)近場光學(xué)反射偏振信息可以分辨出被測物體的材料躯保,這是目前實(shí)驗(yàn)研究新探索。將可調(diào)諧穩(wěn)頻激光光譜儀技術(shù)用于高精密的幾何量與機(jī)械量和多種無形態(tài)的量的測量澎语,開發(fā)以新一代微型光纖傳導(dǎo)激光干涉儀途事,它的測量范圍可以從納米到幾米或更大的范圍,分辨率可達(dá)10mm咏连。它還可用于稱重盯孙,研制新型電子天平、高精度的電子皮帶稱祟滴、高分辨率的壓力計(jì)等振惰。發(fā)展納米測量技術(shù),建立納米計(jì)量測試標(biāo)準(zhǔn)垄懂,這是當(dāng)今在計(jì)量與測試技術(shù)研究中十分活躍的課題骑晶。分析儀器正在經(jīng)歷一場革命性的變化,傳統(tǒng)的光學(xué)秋衡、熱學(xué)梁促、電化學(xué)晚簇、色譜、波譜類分析技術(shù)都已從經(jīng)典的化學(xué)精密機(jī)械電子結(jié)構(gòu)猛屋、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)人工操作應(yīng)用模式食召,轉(zhuǎn)化為光、機(jī)颗手、電付杰、算(計(jì)算機(jī))一體化、自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)叨连,并正向更名副其實(shí)的智能系統(tǒng)發(fā)展(帶有自診斷自控蚓橡、自調(diào)、自行判斷決策等高智能功能)矛唤。由于以信息技術(shù)為代表高新科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)抠佩,使科學(xué)儀器的工作原理,設(shè)計(jì)思想怜腊、設(shè)計(jì)方法發(fā)生了明顯的變化肺然,其關(guān)鍵技術(shù)主要表現(xiàn)為:(1)微分析技術(shù)即分析儀器的微型化和微量化,其共性技術(shù)有微控技術(shù)匣沼、微加工技術(shù)狰挡、微檢測技術(shù)、微光源释涛、微分光光學(xué)系統(tǒng)加叁、微傳感器等,應(yīng)用上述技術(shù)的微分析儀器如:微流控制芯片唇撬、芯片實(shí)驗(yàn)室它匕、微近紅外光譜儀等。(2)生物窖认、化學(xué)傳感器包括新型傳感技術(shù)在分析儀器中的應(yīng)用豫柬,將生物芯片 |