现代电子测量技术与仪器仪表的发展

张妍

近几年来科学技术迅猛发展，以信息技术为代表的新科技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仪表的快速发展。电子测量仪器的发展为我国国民经济、企业发展，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，鉴于中国在全球制造环节和设计环节的重要地位，使得中国成为全球各大仪器厂商青睐的大战场，同时，也带动了中国测试测量仪器的研发与测试技术应用的迅速发展。

电子测量技术的现状及存在的问题

目前国内的电子测量技术已有了很大的发展，中国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了各个方面的重视，状况有了很大改观。测试仪器行业目前已经越过低潮阶段，重新回到了快速发展的轨道，尤其最近几年，中国的仪器取得了巨大的进步，特别是通用电子测量设备和汽车电子设备的研发方面，与国外先进产品的差距正在快速缩小，给国外电子仪器龙头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟电子技术的发展，为中国的测量仪器行业带来了新的契机，加上各级政府越来越重视，以及中国自主应用标准研究的快速进展，都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计中可以看出，中国的电子测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中，无疑催生出了许多测试行业新创企业，也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品，现在已基本上采用了标准化，模块化的设计体系，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。

虽然国内的测试测量产业快速的发展，但客观地说中国的测试测量仪器还普遍落后，表面上看的有精度不高，外观不好，可靠性差等，深入分析则存在以下问题：

人们在整个产品的制作流程中对测试这个环节不够重视。在传统的产品的制造流程中，研发始终处于核心地位，而测试则处于从属和辅助位置，研究者对测试不够重视。

数字化、标准化、模块化结构有待提升。“数字化时代”是社会与经济现代化的最新标志，关系着一个国家在科技领域“核心竞争力”的高低。模块化则是国际电子测量仪器发展的方向。由于历史的原因，中国仪器配套行业的企业多为良莠不齐的小型企业，标准化的研究也没有跟上需求的快速发展，从而导致仪器的材料配套行業的技术水平较低。虽然目前已有较大的改观，但距离整个产业的要求还有一定距离。所以，还应把标准化和模块化的研究放到重要的位置。还有，在技术水平没有达到的条件下，一味地追求精度或追求高指标，而没有处理好与稳定性之间的关系。这些都是制约本国仪器发展的因素。

软件技术、集成技术不够发达。软件技术在电子测量仪器中的作用，就如同人的大脑一样，然而现代我国的电子测量仪器中的软件技术还远远没有体现出来。电子测量仪器硬件，即电子电路技术、同轴器件组件技术、波导器件组件技术的集成技术，在电子测量仪器中是其重要的核心技术，它与总线技术、软件技术、模块化技术共同组成现代化的电子测量仪器，这是我们电子测量仪器企业尚待攻克的一个难关。

面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来。中国的仪器设备厂商只是重研发，重视生产，重视狭义的市场，还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在计划经济年代里发挥过很大作用，但无法满足目前整体解决方案流行年代的需求。所以，为了快速缩小与国外先进公司之间的差距，国内仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着国内应用需求的快速增长，为这一过渡提供了根本动力，应该利用这些动力，跟踪应用技术的快速发展。

目前电子测量仪器的高技术成果

成功研制微波毫米波矢量网络分析仪。微波毫米波矢量网络分析仪是我们成功研制的被称为“世界电子测量仪器之王”的仪器。该仪器的突出特点主要有以下几个方面：工作频带宽；测量精度高；大动态范围；高速实时测试。

调制域分析仪的成功研发。调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。

VXI总线技术取得重大进展。VXI可以大大减小设备的体积和重量，还可以大大提高测试速度，VXI比GPIB的速度可提高40倍，它测试系统的适应性、灵活性大为提高并且价格适中，有利于充分发挥计算机的作用。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。

电子测试仪器向毫米波推进。通信测量仪器达到高技术水平。通信产业的发展速度超过了人们的想象，所以我们必须适应通信产业的发展，以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪；信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。

现代电子测量仪器的发展方向及趋势

电子测量仪器的生产和设计是衡量一个国家工业基础和工业生产能力的重要标志，因此在仪器仪表生产技术的研究中要注重解决好产品的设计和过程监管模式，研究新型的仪器仪表应注重高精度，高质量，稳定性，可靠性，可维护性，可操作性，易升级性等。

我国电子测量技术的发展应保证产品性能更加优异，逐步与计算机融为一体，使测试及仿真软件在仪器中广泛应用，提高自动测试系统的性能，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，测量数据传播于应用的网络化、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的地面测量仪器等广泛应用与工程测量中，并发挥其主导作用。