电子测量技术的现状及发展趋势

电子测量技术的现状及
发展趋势
Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
电子测量论文
题目：电子测量技术现状及发展趋势姓名：
班级：
学号：
摘要:本文综合论述了电子测量技术的现状和总体发展趋势,分析了电子测量仪器的研究开发，阐述了我国电子测量技术与国际先进技术水平的差距，进而提出了发展电子测量仪器技术的对策。

特别是由于测试技术的突破带来的电子测量仪器的革命性变化.同时,针对业界自动测试系统的发展历史和现状提出了作者的一些看法,并介绍了业界的最新进展和最新标准.近年来，以信息技术为代表的新技术促进了电子行业的飞速增长，也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。

鉴于中国在全球制造链和设计链的重要地位，使得这里成为全球各大测量仪器厂商的大战场，同时，也带动了中国本土测试测量技术研发与测试技术应用的迅速发展。

关键词: LXI ATE 自动测试系统智能化虚拟技术总线接口技术VXI
目录
摘要 (I)
前言 (1)
第一章测试技术现状及其存在的问题 (2)
第二章电子测量技术的发展方向 (2)
（一）总线接口技
术 (2)
（二）软件平台技
术 (3)
（三）专家系统技
术 (3)
（四）虚拟测试技
术 (3)
第三章展望未来 (4)
参考文献 (5)
前言
中国电子测量技术经过40多年的发展，为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。

随着世界高科技发展的潮流，中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路，特别是经过“九五”期间的发展，我国电子测量技术在若干重大科技领域取得了突破性进展，为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。

进入21世纪以来,科学技术的发展已难以用日新月异来描述。

新工艺、新材料、新的制造技术催生了新的一代电子元器件,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势。

本文拟从现代电子测量技术发展的三个明显特点入手,进而介绍下一代自动测试系统的概念和基本技术,引入合成仪器的概念，面向21世纪的我国电子测量技术的发展趋势和方向是：测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化；测量数据管理的科学化、标准化、规格化；测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。

GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中，并发挥其主导作用。

第一章测试技术现状及其存在的问题现在人们通过实践已越来越认识到测试技术的重要性，国内测试技术也已有了很大的发展，现在已基本上采用了标准化、模块化设计体制。

已从CAMAC、PC总线、STD总线向VXI、PXI总线发展，从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展，并先后研制出国产化VXI模件、VXI测试系统及PXI 系统，使我国测试系统技术水平逐步进入国际先进行列。

在航天器、武器系统的单元系统中也设计了自检测功能，但在实用的自动测试系统中，尤其在武器系统的测试中，缺少实用的人工智能测试技术，故障诊断水平低、实用性差、网络化水平低。

从测试体制的变革方面，国内尚没有边缘扫描技术和完善的智能内装测试系统。

因此，与国外存在比较大的差距，国外20世纪八十年代末，九十年代初即提出了内装测试系统和可测试性概念，随后研制出了设备，并制订出了相应标准。

近年来中国测量技术的可靠性和稳定性问题得到了很多方面的重视，状况有了很大改观。

第二章电子测量技术的发展方向
我国测试技术已经进入标准化设计阶段，而且已采用了工业界先进的计算机I/O总线标准和数字化总线、仪器总线相结合的标准，逐步接近国际先进水平。

但如何进一步发展，发展的主要内容是什么，这是摆在从事测试技术的每个工程人员需要认真思索的问题。

任何技术的发展均取决于社会发展的需求。

根据安捷伦公司在1996年对检测成本统计：硬件成本6%，检测开发24%，检测操作57%，维护成本占13%。

除了硬件成本外，其它三项基本是软件开发、维护、操作成本。

因此，对TPS的开发、移植、维护、重用，应是测试系统的重要研究内容。

（一）总线接口技术
总线是所有测试系统和故障诊断系统的基础和关键技术，是系统标准化、模块化、组合化的根本条件，国内外都是依据总线系统来组建各类测试系统，以确保硬件、软件、系统级的兼容性、互换性和重构功能，研究和开发总线系统是设计、研制开放式体系结构的核心任务，也是测试系统技术研究的关键技术。

采用总线结构设计的系统，具有简化系统设计、可靠性高、维护性好、产
品易于升级换代，便于组织生产工艺和成本低，真正能变串行生产为并行生产等重要优点。

VXI总线技术是二十世纪末出现的一个新的母线技术。

它首先出现于美国，应用于美国空军电子测量仪器。

VXI总线将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的标准，这种模块式仪器平台可以满足未来仪器应用的需要，使电子测量仪器和系统步入一个新的发展时期。

VXI总线是一个新的行业标准接口母线，是一种完全开放的、适应多厂家仪器产品（模块、插卡式）的行业标准。

（二）软件平台技术
软件是组建系统核心技术之一，对于测试软件、TPS可兼容、可移植和重用一直是测试系统的关键技术。

拟建立测试软件通用平台，重点研究CORBA、DCOM、COM等中间件语言。

这些软件充分利用了现今软件技术发展的最新成果，在基于网络的分布式应用环境下实现应用软件的集成，使得面向对象的软件在分布、异构环境下实现可重用、可移植和互操作。

主要原理是引入中间件（Middleware）作为事务代理，完成客户机（Client）向服务对象（Server）提出的业务请求，实现客户与服务对象的完全分开，客户不需要了解服务对象的实现过程以及具体位置。

同时提供软总线机制，使得在任何环境下，采用任何语言开发的软件只要符合接口规范的定义，均能集成到分布式系统中。

（三）专家系统技术
由于专家系统具有很好实用性，已被广泛应用于科学、工程制造，尤其是宇航领域得到了广泛应用。

美国自由号空间站、欧洲尤里卡平台、哥伦布空间舱，以及日本的吉姆舱都设计了故障诊断专家系统。

在新一代载人航天器——航天飞机、载人飞船，作为可靠性的重要保障手段之一的故障诊断专家系统得到了广泛应用。

“自由号”空间站是美国大型载人航天工程。

由于该工程结构庞大，设计复杂以及高可靠和高自主性要求，基于人工智能的故障诊断专家系统是其重要组成部分。

NASA投入大量资金用于空间站系统级管理、故障诊断以及分系统级故障诊断专家系统的研制工作，包括诊断推理专家系统。

（四）虚拟测试技术
通过虚拟测试系统，可以使产品历经虚拟设计、虚拟加工、虚拟装配、产品性能虚拟测试和虚拟使用全过程。

虚拟测试的结果信息可用于优化、改进虚
拟制造技术中有关的设计和过程参数。

由于虚拟测试在虚拟制造技术中应用的普遍性，能促进整个虚拟制造技术体系更为完备和工程实用化。

因此，开展虚拟制造环境的虚拟测试技术研究和应用具有重要而深远的意义，而计算机技术、虚拟技术和测试技术的发展，以及大量工程实用数据的积累，也使得建立虚拟测试系统具备了现实的可能性。

我们开展虚拟测试技术研究，就是用虚拟工程概念解决型号研究中的实际测试问题。

通过构造型号虚拟测试环境解决型号研制过程中的测试具体问题，包括参数精度测试，各种物理参数的虚拟产生，过程测试方法的模拟、测试程序的执行检测，对象模拟，以及虚拟模发、模飞等。

第三章展望未来
综上所述,21世纪的电子测量仪器随着芯片技术和DSP技术的发展将达到前所未有的高性能,随着计算机技术与仪器的进一步融合,仪器的易操作性,易升级性,测量能力,数据处理和分析能力,都得到了大幅度提高。

与此同时,软件无线电正越来越多地被应用到各个领域,仿真技术将为用户的设计和验证提供了更加强大和方便的工具。

自动测试系统经历了从GPIB系统到VXI系统,从VXI系统到VXI与GPIB混合系统的发展历程,越来越多的军工用户希望拥有一种长寿命且高性能的系统标准体系来承担日益复杂的测试压力和维护成本的压力,面对未来的挑战,LXI仪器将在继承现有测试技术的基础之上,为下一代测试技术和测试仪器,特别是ATS测试系统的革新带来新的希望。

参考文献
【1】李保安，李行善的[基于组件的自动测量系统（ATS）软件体系结构]，电子测量与仪器学报，2002年04期
【2】何玲松，张蓉，【基于Web的网络化虚拟仪器技术及应用】，中国机械工程，2002年09期
【3】唐德琴．军用电子侧量仪器技术发展战略研究［Ｊ］．电子科学技术。