儀器儀表發(fā)展及設(shè)計(jì)新特色
1、硬件功能軟件化。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,微處理器的速度越來越快,價(jià)格越來越低,已被廣泛應(yīng)用于儀器儀表中,使得一些實(shí)時(shí)性要求很高,原本由硬件完成的功能,可以通過軟件來實(shí)現(xiàn)。甚至許多原來用硬件電路難以解訣或根本無法解決的問題,也可以采用軟件技術(shù)很好地加以解決。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展和高速數(shù)字信號(hào)處理器的廣泛采用,極大地增強(qiáng)了儀器的信號(hào)處理能力。數(shù)字濾波、FFT、相關(guān)、卷積等是信號(hào)處理的常用方法,其共同特點(diǎn)是,算法的主要運(yùn)算都是由迭代式的乘和加組成,這些運(yùn)算如果在通用微機(jī)上用軟件完成,運(yùn)算時(shí)間較長(zhǎng),而數(shù)字信號(hào)處理器通過硬件完成上述乘、加運(yùn)算,大大提高了儀器性能,推動(dòng)了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在儀器儀表領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
2、集成化、模塊化。大規(guī)模集成電路LSI技術(shù)發(fā)展到今天,集成電路的密度越來越高,體積越來越小,內(nèi)部結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,功能也越來越強(qiáng)大,從而大大提高了每個(gè)模塊進(jìn)而整個(gè)儀器系統(tǒng)的集成度。模塊化功能硬件是現(xiàn)代儀器儀表的一個(gè)強(qiáng)有力的支持,它使得儀器更加靈活,儀器的硬件組成更加簡(jiǎn)潔,比如在需要增加某種測(cè)試功能時(shí),只需增加少量的模塊化功能硬件,再調(diào)用相應(yīng)的軟件來使用此硬件即可。
3、參數(shù)整定與修改實(shí)時(shí)化。隨著各種現(xiàn)場(chǎng)可編程器件和在線編程技術(shù)的發(fā)展,儀器儀表的參數(shù)甚至結(jié)構(gòu)不必在設(shè)計(jì)時(shí)就確定,而是可以在儀器使用的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)置入和動(dòng)態(tài)修改。
4、硬件平臺(tái)通用化。現(xiàn)代儀器儀表強(qiáng)調(diào)軟件的作用,選配一個(gè)或幾個(gè)帶共性的基本儀器硬件來組成一個(gè)通用硬件平臺(tái),通過調(diào)用不同的軟件來擴(kuò)展或組成各種功能的儀器或系統(tǒng)。一臺(tái)儀器大致可分解為三個(gè)部分:1)數(shù)據(jù)的采集;2)數(shù)據(jù)的分析與處理;3)存儲(chǔ)、顯示或輸出。傳統(tǒng)的儀器是由廠家將上述三類功能部件根據(jù)儀器功能按固定的方式組建,一般一種儀器只有一種或數(shù)種功能。而現(xiàn)代儀器則是將具有上述一種或多種功能的通用硬件模塊組合起來,通過編制不同的軟件來構(gòu)成任何一種儀器。
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