所屬欄目:電子技術(shù)論文 發(fā)布日期:2021-11-09 10:03 熱度:
電子測(cè)量技術(shù)和儀器具有數(shù)據(jù)精度高、測(cè)量速度快等應(yīng)用特點(diǎn),在經(jīng)濟(jì)、工業(yè)、科研等眾多領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值與發(fā)展前景。據(jù)此,有必要對(duì)電子測(cè)量技術(shù)和儀器的重要性及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析研究。
1 電子測(cè)量技術(shù)和儀器的重要性
從本質(zhì)上講,測(cè)量即基于某種量化規(guī)律,以數(shù)據(jù)形式描述現(xiàn)實(shí)事物或現(xiàn)象的行為過程。因此,測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度與可靠性,直接決定了其對(duì)現(xiàn)實(shí)事物或現(xiàn)象的描述質(zhì)量,即測(cè)量行為的有效價(jià)值。基于此,電子測(cè)量技術(shù)和儀器的出現(xiàn)與發(fā)展,直接帶動(dòng)了測(cè)量方式、測(cè)量理念的變革,進(jìn)而從測(cè)量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度與利用價(jià)值的提升角度,推動(dòng)了現(xiàn)代社會(huì)中建筑施工、商品生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生態(tài)保護(hù)以及科學(xué)研究等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)步,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)整體的繁榮發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。
電子測(cè)量技術(shù)和儀器由現(xiàn)代測(cè)量原理產(chǎn)生,并在發(fā)展過程中融入了信息技術(shù)、傳感技術(shù)、通信技術(shù)、轉(zhuǎn)化技術(shù)、定位技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù),結(jié)合了耐高溫、抗干擾、納米材料等多種材料工藝,進(jìn)而形成持續(xù)強(qiáng)化的性能趨勢(shì)。同時(shí),在漫長(zhǎng)的發(fā)展中,電子測(cè)量技術(shù)和儀器也基于應(yīng)用行業(yè)、測(cè)量環(huán)境的不同,表現(xiàn)出了專業(yè)化、多樣化的應(yīng)用特點(diǎn),在為各行業(yè)提供工作便利的同時(shí),促進(jìn)了各行業(yè)的技術(shù)變革與結(jié)構(gòu)優(yōu)化,進(jìn)而推動(dòng)了現(xiàn)代社會(huì)文化水平、科技水平等全方面的積極發(fā)展。例如,將無(wú)線通信測(cè)試儀、射頻傳導(dǎo)測(cè)試儀等測(cè)量?jī)x器應(yīng)用到無(wú)線通信領(lǐng)域當(dāng)中,可通過測(cè)量信號(hào)傳輸?shù)乃俾屎唾|(zhì)量,確定出影響無(wú)線通信活動(dòng)的主要因素,從而促進(jìn)無(wú)線通信技術(shù)及設(shè)備的優(yōu)化改良與迭代更新;將激光檢測(cè)技術(shù)、光柵檢測(cè)技術(shù)等電子測(cè)量技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械加工領(lǐng)域當(dāng)中,可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品形態(tài)的精確控制及切削刀具的標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo),從而極大限度地提升數(shù)控機(jī)床的加工質(zhì)量,為各類機(jī)械元件的精細(xì)化生產(chǎn)提供了支持;將氣象雷達(dá)、無(wú)源雷達(dá)等電子測(cè)量?jī)x器應(yīng)用于航海領(lǐng)域當(dāng)中,可輔助相關(guān)人員完成海上氣象環(huán)境的綜合分析,進(jìn)而保證航線的安全性與準(zhǔn)確性,實(shí)現(xiàn)航海風(fēng)險(xiǎn)的合理規(guī)避。
除此之外,電子測(cè)量技術(shù)和儀器作為現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展要素,還對(duì)國(guó)家整體的經(jīng)濟(jì)潛力與綜合國(guó)力具有重要影響。據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家的相關(guān)研究指出,電子測(cè)量技術(shù)和儀器與國(guó)民經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)聯(lián)度已由上世紀(jì)的5%以下增長(zhǎng)為了現(xiàn)在的50%以上,甚至在一些國(guó)家達(dá)到了90%的高度。目前,中國(guó)雖已在信息技術(shù)、材料技術(shù)、通信技術(shù)、航空航天技術(shù)等領(lǐng)域取得了突破性的研究進(jìn)展,但中國(guó)電子測(cè)量?jī)x器的高端市場(chǎng)仍存在國(guó)外產(chǎn)品的壟斷問題。現(xiàn)階段,中國(guó)通用電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)的年銷售額在600億元左右,其中進(jìn)口設(shè)備的銷售額就至少高達(dá)400億元以上。基于這一市場(chǎng)情況,中國(guó)科技部于2017年發(fā)布了《"十三五"先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》,將高端智能測(cè)量?jī)x表的設(shè)計(jì)、精確自動(dòng)補(bǔ)償、生產(chǎn)工藝以及裝配等研究項(xiàng)目納入到了"十三五"期間的重點(diǎn)任務(wù)范疇當(dāng)中。由此可見,電子測(cè)量技術(shù)和儀器不僅是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展、促進(jìn)行業(yè)變革的工具基礎(chǔ),同時(shí)也是衡量綜合國(guó)力、開拓國(guó)家潛能的科技關(guān)鍵。所以,為了促使中國(guó)在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地,必須要加強(qiáng)電子測(cè)量技術(shù)和儀器的自主開發(fā)能力與市場(chǎng)運(yùn)行水平。
2 電子測(cè)量技術(shù)和儀器的發(fā)展趨勢(shì)
2.1 電子測(cè)量技術(shù)和儀器向著模塊化的方向發(fā)展
實(shí)現(xiàn)電子測(cè)量技術(shù)和儀器的模塊化發(fā)展,既有助于提升相關(guān)硬件設(shè)備與軟件程序的兼容性,也有助于實(shí)現(xiàn)電子測(cè)量?jī)x器的輕量化、精細(xì)化,進(jìn)而更加便于測(cè)量人員的攜帶、安裝和操控。同時(shí),技術(shù)應(yīng)用與儀器設(shè)計(jì)的模塊化,也就意味著功能上的開放化。在模塊化發(fā)展的視域下,電子測(cè)量技術(shù)和儀器將保有更加靈活、開放的數(shù)據(jù)接口與功能空間,進(jìn)而隨著測(cè)量需求的不斷豐富,實(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)限制、儀器缺陷的補(bǔ)充、維護(hù)與升級(jí)。
從當(dāng)前來(lái)看,電子測(cè)量技術(shù)和儀器實(shí)現(xiàn)模塊化發(fā)展的主要方式,就是建立嵌入式系統(tǒng)。在社會(huì)科技日新月異的今天,小到手機(jī)、PDA、掌上游戲機(jī)等小型電子設(shè)備,大到電冰箱、電子醫(yī)療儀器、電動(dòng)交通工具,再到未來(lái)的智能型民用建筑、智能型辦公設(shè)施,全都缺少不了嵌入式系統(tǒng)的參與。簡(jiǎn)單來(lái)講,所謂"嵌入式系統(tǒng)"的應(yīng)用,就是在計(jì)算機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)系統(tǒng)的內(nèi)部,嵌入其他系統(tǒng)的專用軟件或硬件,進(jìn)而達(dá)成集成系統(tǒng)功能、提高設(shè)備價(jià)值的目的。例如,將相機(jī)構(gòu)件與相機(jī)程序嵌入到手機(jī)設(shè)備的主體結(jié)構(gòu)當(dāng)中,手機(jī)在通話、收發(fā)信息等基本功能的基礎(chǔ)上,便保有了拍照、攝像等新功能。同樣,將電子測(cè)量技術(shù)模塊和儀器構(gòu)件嵌入到相關(guān)計(jì)算機(jī)設(shè)備當(dāng)中,便可實(shí)現(xiàn)測(cè)量功能的系統(tǒng)加持。例如,在中國(guó)林業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中,便有將電子測(cè)繪技術(shù)與衛(wèi)星定位技術(shù)嵌入到PDA掌上電腦系統(tǒng)的先例。在嵌入相關(guān)電子測(cè)量技術(shù)和儀器后,相關(guān)人員可依據(jù)PDA系統(tǒng)中預(yù)設(shè)出的地圖與路線內(nèi)容,在林區(qū)當(dāng)中進(jìn)行精確化的測(cè)量作業(yè),并實(shí)時(shí)記錄林木種類、林木數(shù)量、位置標(biāo)記等信息,并通過PDA反饋給遠(yuǎn)程終端系統(tǒng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)測(cè)量質(zhì)量與工作效率的顯著提升。鑒于此,在未來(lái)的技術(shù)發(fā)展當(dāng)中,電子測(cè)量技術(shù)和儀器必將嵌入到更多行業(yè)的設(shè)備系統(tǒng)當(dāng)中,以模塊化姿態(tài)發(fā)揮出高質(zhì)高效的作用價(jià)值,為各行各業(yè)的快速發(fā)展推波助瀾。
2.2 電子測(cè)量技術(shù)和儀器向著虛擬化的方向發(fā)展
現(xiàn)階段,中國(guó)大多數(shù)行業(yè)已實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)化、信息化的工作方式轉(zhuǎn)型,使得模型建構(gòu)成為了人們?nèi)粘?yīng)用的技術(shù)手段。在此背景下,電子測(cè)量技術(shù)和儀器也勢(shì)必向著虛擬化的方向發(fā)展。簡(jiǎn)單來(lái)講,所謂電子測(cè)量技術(shù)和儀器的"虛擬化",即擺脫掉傳統(tǒng)中專用硬件設(shè)備的束縛,將計(jì)算機(jī)設(shè)備作為測(cè)量技術(shù)的硬件平臺(tái),進(jìn)而完全通過軟件進(jìn)行測(cè)量操作。在虛擬化的應(yīng)用過程中,電子測(cè)量技術(shù)所對(duì)應(yīng)的測(cè)量對(duì)象,也將是模型、圖形、數(shù)據(jù)等信息內(nèi)容,而非現(xiàn)實(shí)世界中的真實(shí)事物。在執(zhí)行測(cè)量任務(wù)時(shí),相關(guān)人員可通過點(diǎn)擊計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中圖標(biāo)的方式,喚醒虛擬化的測(cè)量?jī)x器,隨后可操作計(jì)算機(jī)設(shè)備,對(duì)相應(yīng)的數(shù)字化模型展開測(cè)量采集與測(cè)試分析。
與傳統(tǒng)的電子測(cè)量技術(shù)和儀器相比,虛擬化的電子測(cè)量技術(shù)和儀器更加具有互聯(lián)性,即可實(shí)現(xiàn)測(cè)量對(duì)象與測(cè)量環(huán)境的整體作用,進(jìn)而通過相應(yīng)的操作程序與運(yùn)算方法,得出更具實(shí)用價(jià)值的測(cè)量數(shù)據(jù)。同時(shí),由于不會(huì)受到專業(yè)硬件設(shè)備的限制,相關(guān)人員可自主進(jìn)行測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)量角度、測(cè)量方式的控制變換,并借助運(yùn)算程序、評(píng)估程序的支持,將測(cè)量結(jié)果直接顯示到計(jì)算機(jī)界面當(dāng)中。此外,由于虛擬化電子測(cè)量技術(shù)和儀器的測(cè)量對(duì)象、測(cè)量過程與測(cè)量結(jié)果完全數(shù)字化,相關(guān)人員還可對(duì)整體測(cè)量活動(dòng)進(jìn)行記錄存儲(chǔ)、打印輸出與上傳分享,進(jìn)一步提升測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用效率與應(yīng)用價(jià)值。因?yàn)樘摂M化電子測(cè)量技術(shù)和儀器的整體應(yīng)用流程無(wú)需在系統(tǒng)以外的環(huán)境中進(jìn)行,其涉及的影響因素也相對(duì)較少,所以還具有故障率低、風(fēng)險(xiǎn)性小的特點(diǎn)。因此有理由相信,在未來(lái)的發(fā)展當(dāng)中,電子測(cè)量技術(shù)和儀器必將在虛擬化道路上越走越快、越走越遠(yuǎn)。
2.3 電子測(cè)量技術(shù)和儀器向著順應(yīng)化的方向發(fā)展
隨著中國(guó)科技、文化、經(jīng)濟(jì)等綜合水平的快速提升,以及人民群眾日常需求的變革發(fā)展,在未來(lái)勢(shì)必會(huì)有更多、更新的行業(yè)類型與知識(shí)領(lǐng)域產(chǎn)生出來(lái),在社會(huì)中扮演著不可或缺的重要角色。此時(shí),電子測(cè)量技術(shù)和儀器作為各類高端技術(shù)的形成基礎(chǔ),也勢(shì)必會(huì)融入到這些新的行業(yè)類型與知識(shí)領(lǐng)域當(dāng)中,電子測(cè)量技術(shù)和儀器的順應(yīng)化發(fā)展趨勢(shì)便由此形成。具體來(lái)講,電子測(cè)量技術(shù)和儀器的順應(yīng)化主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。
2.3.1 行業(yè)領(lǐng)域的順應(yīng)化
2018-12-29,中國(guó)信通院、工信部、人民日?qǐng)?bào)社等多個(gè)單位部門聯(lián)合舉辦了主題為"軍民融合催生自主核心技術(shù)"的第十七屆中國(guó)經(jīng)濟(jì)論壇。在論壇會(huì)議中,企業(yè)、學(xué)界、管理等多方人員圍繞包括測(cè)量技術(shù)在內(nèi)的信息技術(shù)未來(lái)發(fā)展展開了討論,并提出了自主打造高端電子測(cè)量?jī)x器儀表,為國(guó)防軍工、武器裝備生產(chǎn)、民用通信等多領(lǐng)域提供支持服務(wù)的新目標(biāo)和新構(gòu)想。由此可見,電子測(cè)量技術(shù)和儀器的應(yīng)用開發(fā)并不僅限于經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)及民用領(lǐng)域,其在軍用領(lǐng)域亦承擔(dān)著重要的技術(shù)職能和發(fā)展需求。因此,電子測(cè)量技術(shù)和儀器在未來(lái)的發(fā)展路途當(dāng)中,必須要實(shí)現(xiàn)全社會(huì)、多領(lǐng)域的順應(yīng)化發(fā)展,致力于達(dá)成最高水平的軍民融合與科技創(chuàng)新。
2.3.2 應(yīng)用環(huán)境的順應(yīng)化
電子測(cè)量技術(shù)和儀器主要通過電磁波信號(hào)、光信號(hào)、電信號(hào)等信號(hào)形式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,會(huì)受到外部環(huán)境的干擾影響。因此,為了提升電子測(cè)量技術(shù)和儀器的應(yīng)用效果,在未來(lái)發(fā)展中還應(yīng)融入更高水平的屏蔽、濾波、隔離、接地等抗干擾技術(shù),以適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境,保障測(cè)量數(shù)據(jù)的精確性與完整性。
3 總結(jié)
綜上所述,電子測(cè)量技術(shù)和儀器在推動(dòng)行業(yè)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步與國(guó)力提升中扮演著極為重要的角色。在未來(lái)的實(shí)踐與研究當(dāng)中,電子測(cè)量技術(shù)和儀器勢(shì)必與社會(huì)呈現(xiàn)出同步化甚至超前化的發(fā)展趨勢(shì),進(jìn)而通過與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、專業(yè)領(lǐng)域需求、抗干擾技術(shù)等要素的有機(jī)融合,實(shí)現(xiàn)測(cè)量工作便捷性、精準(zhǔn)性、現(xiàn)代性的持續(xù)強(qiáng)化,發(fā)揮出應(yīng)用價(jià)值的最大化。
參考文獻(xiàn)
[1]高龍電子測(cè)量技術(shù)和儀器的重要性及發(fā)展趨勢(shì)[J].化工管理, 2019(5):19-20.
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《電子測(cè)量技術(shù)和儀器的重要性及發(fā)展趨勢(shì)》來(lái)源:《科技與創(chuàng)新》,作者:佘艷,林晨
文章標(biāo)題:電子測(cè)量技術(shù)和儀器的重要性及發(fā)展趨勢(shì)
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