测试仪器发展概述

　　1　引　　言

　　测试仪器的发展历经了传统仪器、智能仪器、卡式仪器、虚拟仪器等几个主要阶段。

　　传统仪器的发展经历了漫长年代,在很长一段时间里一直对人类生产生活起着了巨大作用。只是到了20世纪中后叶,随着人类科学技术水平的不断发展,才使得传统仪器在某些应用领域显得有些不适时宜,如航空、航天、科学研究以及军事等一些重要部门。

　　传统仪器的这些不足推动了测试仪器进一步发展。20世纪80年代初,随着计算机技术和通讯技术的迅猛发展,相继出现了智能仪器、卡式仪器等新型测试系统。它们是计算机技术、总线技术,数字化技术等与传统仪器技术相结合的产物。它们的出现极大地推动了测试仪器的发展。

　　但是由于智能仪器、卡式仪器本身所存在的一些局限性,使得在20世纪80年代末到90年代初,随着世界科技水平飞速发展,特别是计算机软、硬件技术,总线接口技术以及数字化技术的不断成熟,又出现了以VXI、PXI等总线形式的自动化测试系统。

　　在此基础上,人们提出了虚拟仪器概念,并得以实现。它代表了21世纪测试仪器发展的新方向[1～3]。

　　2　传统测试仪器

　　传统测试仪器(Traditional Instruments TI)很早就有,涉及社会生活的方方面面。对改善人类生活、促进社会发展和科技进步起到了不可估量的作用。直到现在还在很多领域发挥着、并将继续发挥作用。

　　2.1　传统测试仪器主要结构

　　传统测试仪器主要结构由硬件构成,并以相对固定形式确定下来,所实现测试功能较单一。用户在使用过程中难以对其功能进行改变。通常情况下,它具有输入信号接口(有些特殊仪器设备还具有信号输出接口)、内部处理电路和实时显示部分。对于一些仪器功能(如自调零、自校准、自动调节量程等)的设置是由用户在仪器设备面板上手工完成。

　　2.2　传统测试仪器主要特点

　　传统测试仪器主要特点是自成体系,自我包容,用户无法改变其内容。传统仪器所有功能,如信号输入输出范围、用户界面功能(旋钮、开关、显示面板等),以及使用场合等都事先确定好,固定在机箱内,用户无法改变其测试功能或应用场合。同时一台普通传统仪器还是个相对独立体,它不能与其他仪器设备进行通信联系,而只能用于现场测量,测量结果不能存储、处理、再显示。另外,传统仪器难以升级换代,且开发研制周期长、经费投入大。传统仪器对当今一些大型测试现场和技术要求较高的测试场合,如航空、航天、飞机测试等,就显得不合适。

　　随着科技水平不断发展,人们对传统测试仪器提出以下几方面要求:测试精度高、功能强、可靠性好,测试全程自动化、智能化,仪器体积小、使用灵活方便、升级便利,同时还能进行测量数据的存储、处理和显示,具有和其他仪器设备(如计算机等)进行数据通讯等功能。这些新要求促使着传统仪器不断改进和发展,国际上一些大型仪器仪表制造商,如美国HP、NI、TI公司等,都为此做出了不懈努力,并取得了巨大成绩。