镇江压力变送器，还是睿派仪表的好信息技术和网络技术

联系电话QQ：1309771965手机址： 网络化仪器的特点和发展 测量是为了确定量值而进行的一组操作。在早期,测量的范围主要局限于对各种现实存在的物理量的计量测试,但随着科学技术的进步和人类生产、管理模式的发展变化,测量早已突破了传统意义上的范畴,甚至己扩展到人文与社会科学领域;且近几年又正在发展形成一些新的测量领域,如软件测试、生物测试、符号法测量等。在各种测量结果上形成的形形色色的控制系统、反馈系统以及信息传播,已经成为现代化生产、管理的基本手段。按照传统定义,测量仪器是指单独或连同其他设备一起用以实现对被测对象进行测量的装置。随着测量范围、内容、技术及其特点的不断发展,测量仪器技术同样在飞速进步。本质上讲,测量仪器主要完成三个基本功能:信号采集与控制、信号分析与处理、测得结果表达与输出。在测量仪器发展的不同阶段,实现这三方面功能的具体模块有着很大的区别。 智能仪器实现信号采集与控制、信号分析与处理功能的核心是微处理器。虚拟仪器完成信号采集与控制功能的是处于被测现场的各种测量单元;其信号分析和处理功能由运行在PC,机上的软件完成;测得结果信号的传输 ,则是通过各种总线实施的。由于虚拟仪器的测量模块只负责信号的输入和输出,而测量、信息处理等主要功能是借助软件在微机上实现的,所以就有“软件就是仪器“的说法。现在的虚拟仪器发展正在走标准化和互操作性的道路,它带来的好处是显而易见的。 计算机和软件的发展成为测量仪器进步的巨大推动力。而近几年水平迅速提升的信息技术、网络技术及它们在测量领域的应用,又正在促使人们更新对测量仪器的传统看法。 测量与控制早已密不可分。既具有测量又带控制功能,已成为某个系统是否先进的主要标志之一。有测量和控制功能的系统被称为测控系统。测控系统本身当然具备测量仪器的三个基本功能,但它又在性能、特点上丰富了这三个方面的能力。首先,基于 Internet 的测控系统中实现信号采集与控制的前端模块具有虚拟仪器不可比拟的强大功能,它不仅仅完成信号的采集和控制,在一定程度上还兼顾实施对信号的分析与传输。这主要是因为它以一个功能强大的微处理器和一个嵌入式操作系统为支撑。在这个平台上,使用者可以很方便地实现各种测量功能模块的添加、删除以及不同网络传输方式的选择。而微电子技术的发展已为实现嵌入式计算机的小型化铺平了道路。再者,基于 Internet 的测控系统最为显著的特点,是信号传输的方式发生了改变。用传统仪器进行测量,不存在信号的传输问题;用智能仪器实施测量,测得结果信号的传输也较为容易;由虚拟仪器完成的测量过程中的信号传输,是依靠专用网络实现的;而基于 Internet 的网络化测控系统对测得信号、控制信号等的传输,则是建立在公共的 Internet 上的。有了前端的嵌入式模块 ,系统的测量数据安全、有效的传输便成为可能。再有,基于 Intemet 的测控系统对测得结果的表达和输出也有了较大的改进。一方面,不管身在何处,使用者都可以通过瘦客户机方便地浏览到各种实时数据,了解设备现在的工作情况;另一方面,在客户端的控制中心 ,所拥有的智能化软件和数据库系统,都可被调用来服务于测得结果的分析,以及为使用者下达控制指令或做决策提供帮助。 由于基于 Internet 的测控系统能够实现传统仪器仪表的基本功能,同时又具备传统仪器仪表所没有的一些新的特点,所以从系统的观点考虑并根据网络化仪器的定义,基于 Internet的测控系统无疑也属于网络化仪器。网络化仪器的概念是对传统测量仪器概念的突破,是虚拟仪器与网络技术相结合的产物。基于 Internet 的测控系统这一类网络化仪器利用嵌入式系统作为现场平台,实现对需测数据的采集、传输和控制,并以 Internet 作为数据信息的传输载体,且可在远端 PC 机上观测、分析和存储测控数据与信息。可以看到 ,这种服务于随时随地获取测量信息的智能化、网络化、具有开放性和交互性的网络化测控系统,正在成为新一联系电话QQ：1309771965手机址： 代网络化仪器及其系统的发展趋势。 2.2 网络化仪器体系结构及实现 网络化仪器是电工电子、计算机硬件软件以及网络、通信等多方面技术的有机组合体,以智能化、网络化、交互性为特征,结构比较复杂,多采用体系结构来表示其总体框架和系统特点。网络化仪器的体系结构,包括基本网络系统硬件、应用软件和各种协议。根据前述的分析,可以将信息网络体系结构内容(OSI 七层模型),相应的测量控制模块和应用软件,以及应用环境等有机地结合在一起,形成一个统一的网络化仪器体系结构的抽象模型。该模型可更本质地反映网络化仪器具有的信息采集、存储、传输和分析处理的原理特征。图 1 是网络化仪器体系结构的一个简单模型。该模型将网络化仪器划分成若干逻辑层,各逻辑层实现特定的功能。 首先是硬件层,主要是指远端的传感器信号采集单元;包括微处理器系统,信号采集系统,硬件协议转换和数据流传输控制系统。硬件层功能的实现得益于嵌人式系统的技术进步和近年来大规模集成电路技术的发展,硬件协议转换和数据流传输控制功能可依靠FPGA/CPLD 实现 ,如此使硬件具有可更改性 ,为功能拓展和技术升级留有空间。 图 1 网络化仪器体系结构抽象模型网络化仪器的另一个逻辑层是嵌入式操作系统内核。该层的主要功能是提供一个控制信号采集和数据流传输的平台。该平台的前端模块单元已不是原始意义上的单片机应用系统。它要完成的功能较多,控制起来较复杂,且在仪器中异常重要,所以,需要有一个操作系统来管理各种软硬件资源、合理调度和分配作业,以实现进程控制并提供安全服务。其前端模块单元的主要资源有处理器、存储器、信息采集单元和信息（程序和数据） ；主要功能是合理分配、控制处理器，控制信号的采集单元以使其正常工作，并保证数据流的有效传输。该逻辑层主要由链路层、网络层、传输层和接口等组成。根据应用的不同，本层的具体实现方式可能不同，且可在一定程度上简化。 除上述两逻辑层外,网络化仪器还不可缺少嵌入式操作系统的服务层和应用层根据需要，提供 http、FTP、TFTP、SMTP 等服务。其中,http 用以实现 Web 仪器服务；FTP 和TFTP 用于实现向用户传送数据,从而形成用户数据库资源 ;而 SMTP 则用来发送各种确认和告警信息。如此，就可很容易地组成不同使用权限的系统。低级用户无需自己再安装任何应用软件,直接利用 Internet explorer 或 Netscape 等浏览器浏览数据，就可实现对测量数据的观测。高级用户可经由网络修改配置来控制仪器在不同仪态下的运行；经网络传来的数据,可交由专门数据处理软件分析，以实现最优化的决策和控制；并且还可利用一些专门软件分析传来的数据，以实现 MIS 应用等。 基于 Internet 的测控系统这类网络化仪器的规模可大可小,可用于城市污水处理监测，水文监测，电、水、燃气、热量等的综合计量管理，智能住宅不区监控，家用电器的网络化管理，大型工业企业的 MIS，等等。目前，有些公司已经推出了多种以不同方式连接Internet 的网络化仪器和设备，例如 Agilent 公司 1999 年就研制出了具有 Web 浏览器远程接人功能的逻辑分析仪;Cisco 公司已开始销售具备 Web 管理界面的交换机等。 3 结束语 信息技术和网络技术已经被公认是新世纪最具活力的技术。如何在新的条件下发展测量和仪器技术,从而更快捷、准确地实现控制,如何更好地利用这些新技术为测量和仪器技术的进步注入新的力量,是所有测量仪器应用工程技术人员和专家的责任。随着现代传感技术的发展,测量已无处不在。现代工业中出现了“芯片人”,现代生活中出现了“机器宠物”,联系电话QQ：1309771965手机址： 现代战争中出现了“未来战士”,这些新生事物无一例外地都利用了现代测控技术和网络传输技术。不难发现,测量作为促进人类一切进步的基本支撑要素之一,将随着科学技术的飞速发展与前进，不断被赋予新的内涵。人们应该更多、更快地并在更广泛的领域中利用各种新技术，以更好地为网络化仪器的发展和更新换代服务。 温湿度测量是现代测量新发展出来的一个领域，尤其湿度的测量更是不断前进。经历了长度法、干湿法直至今天的电测量的历程，使湿度测量技术日渐成熟。时至今日，由于我们不再满足于湿度的测量，尤其是一些场所的监控直接要求实时记录其全过程温湿度变化，并依据这些变化认定储运过程的安全性，导致了新的温湿度测量仪器?温湿度记录器的诞生。温湿度记录器是将温湿度参数进行测量并按照预定的时间间隔将其储存在内部存储器中，在完成记录功能后将其联接到 PC 机，利用适配软件将存储的数据提出并按其数值、时间进行分析的仪器。利用该仪器可确定储运过程、实验过程等相关过程没有任何危及产品安全的事件发生。下面以瑞士 ROTRONIC 公司生产的 Hygrolog 温湿度记录器为例介绍温湿度记录器的原理及应用：原理：温湿度记录器由三大部分组成：测量部分、仪器本体、PC 界面。下面分别介绍这三部分：测量部分：由完全互换的 Hygroclip 系列探头组成，不同的探头完成不同功能：Hygroclip s 通用探头，应用于通用测量，包括厂房、实验室、货柜空间等空间测量。Hygroclip sc04/sc05 狭小空间用探头，应用于要求狭小空间使用、对产品破坏小的场所。例如：博物馆保存雕塑、雕刻等艺术品；一些化石；工程建筑、桥梁建筑监测混凝土干燥等应用。Hygroclip sp05 小空间插入探头，应用于颗粒状堆积材料的插入测量Hygroclip HK25/40 高温探头，最高可达 200。用于高温环境。Hygroclip HS28 剑式探头，应用于造纸、印刷、卷状堆积物等场所。以上探头为完全互换探头，均可以和 Hygrolog 进行联接。并完成不同功能。仪器本体：Hygrolog 记录器，通过探头进行测量，将数据存储并传输至 PC，其存储容量为 10000 个数据点（温度、湿度各 5000 点） ，记录间隔为 15S 至 2h 可调：由 PC 调整，根据其设定值确定记录时间最长可达 416 天。记录器工作温度受电池限制，即锂电池：-20至 70；碱性电池：-10 至 50。量程及精度由探头决定，量程：可达-50 至 200，0 至100%RH；精度：1.5%RH，0.3；防护等级：IP65。PC 界面： HW3 软件。软件支持是记录器不可或缺的一部分，其主要功能为：设定单位，设定存储周期，设定采样周期，读取数据并显示测量数据、历史曲线等，这是数据记录器不可分割的一部分。一个好的上位机软件能够提供记录器最广泛的支持，通过上位机的支持，键盘等不必要的零件解放了，同时提供出更多的资源以利用。所有的记录器均大致遵循这样一个模式，所不同的是：有些记录器将测量部分置于记录器内部，有些记录器采用单独可完全互换的探头。采用前一种方式，其特点是：可将产品体积变小，但却带来了占用存储资源、校准不便等问题，也不能同时运用标准产品完成多种功能，同时，还带来了由于电池限制而导致监测范围变窄等问题；运用后一种电路，由于传统探头采用模拟输出，这样也带来：1、需要 A/D 转换；2、要求对应不同量程和不同输联系电话QQ：1309771965手机址： 入进行不同的电路或参数变换这两个问题。基于以上原因，对我