仪器仪表相关新技术简介之一

1、仪器仪表相关新技术简介之一：“云”智慧仪器与“云”智慧测试科学仪器与试验技术走过了模拟式、数字式、智能式 3 个阶段, 从 20 世纪 80 年代(19831986)起, 开始出现了第 4 代仪器, 虚拟仪器 VI 时代。虚拟仪器 VI 以数采 DAQ 和 DASP(数据采集与信号处理)软件技术和PC机为载体, 经过20多年发展, 目前已经取得了重要进展, VI 已逐渐取代上述3类仪器。 从20 世纪60 年代(19641969)试验室用“火车拉着走”到20世纪90年代(1993年INV306到北美展出)再到现在基本实现了“试验室拎着走” 。随着上网小笔记本时代的到来, 以及高性能DAQ数据采

2、集仪的发展, 目前已全面实现了真正的“把试验室拎着走” 。 然而, 随着互联网的迅速发展, “云计算”和物联网(传感网)的时代开始来临, 不久的将来将实现“试验室网上走”, 试验室的“云时代”, 云智慧测试仪器及云式智慧测试时代就要到来了。VI 仪器框图如图1所示。一、高性能数采 DAQ 的研发成功 VI的核心硬件是数据采集器DAQ, 目前高性能DAQ 如 COINV 的 INV3018C 及 3018E 双核变幅基24位数采仪, 如图2所示; INV-CPCI采集系统, 如图3 所示, INV-CPCI 高性能数据采集系统为 24 位A/D(120dB), 双核24位(160dB)相当于31

3、位A/D, 这些采集仪都含有高性能的信号调理和高性能的抗混滤波器, 滤波陡度已达到300 dB/OCT。国内外的趋势是研发高性能数采及调理一体化的装置。双核和CPCI 总线仪器。 二、数据采集与信号处理(DASP)、VI库软件技术的快速发展 COINV 发展至今, 以 DASP 软件的虚拟仪器库为核心, 自主创新, 已经取得 100 多项创新技术, 例如变时基、变频基、变幅基、倒熵谱、精熵谱等等。特别是近期以来的 VI 库软件技术的 9 项重大突破, 如高精度频率计(12-14 位十进制), 幅值计(12-14 位十进制), 下面所述的九大 VI 难点的技术突破, 解决了不少 VI 的困难,

4、使虚拟仪器和动态测试分析仪器的性能从国内外一般的低精度的低档测量仪器跃入了高端高精度测量仪器的行列。并增加了许多以前运用常规仪器没有的功能, 这是我国对 VI 技术的重大突出贡献, 为国家争得了荣誉。使虚拟仪器 VI 的前景更加深远和光明。 三、互联网Internet 和“云计算”技术的发展 虚拟仪器的载体主要是 PC 机, 因此也可叫 PC卡泰, PC 机已经普及, 目前市场上笔记本PC 回归正常发展道路, 价廉轻巧的上网笔记本, 如图 5 所示, 已经出现, 带有网络接口的便携式仪器, 如图6所示, 3 也已大量出现, 它可连接 641024 个各种传感器, 达到65 536 个传感器的局

5、域传感网。 它们使VI 有了更加便捷的工具, 可以实现真正的“拎着走” 。 然而, 目前IT 行业即将面临巨大变革 “云计算” 的时代即将到来, 只需要一台能上网的终端设备, 无需安装大量的程序和软件, 用户可以通过互联网就能实现处理文档、存储资料、分析计算, 通过电子邮件或 U 盘与他人分享信息, 以及其他目前能在电脑上使用的各种功能, 这些都是“云计算”时代计算机用户能享受到的服务。 “云计算”技术的出现使得用户可以直接通过网络获取全面的计算能力, 这一模式将会给 IT 业和 VI 业带来巨大的变革。图5 便携小巧的上网笔记本和3018C 数采仪图图6带有网络接口的便携式仪器 “云计算”一

6、词用来描述一个系统平台或者一种类型的应用程序, 任何一个用户通过合适的互联网, 接入设备, 以及一个标准的浏览器, 都能访问“云计算”应用程序。 “云计算”的核心, 是基于庞大硬件平台下互联网应用和服务, 硬件平台、 应用程序服务位于“云端” 。谷歌甚至强调未来几乎所有的软件都可以搬上互联网、以服务取代软件。就像用电不需要家家安装发电机而可以从电力公司购买一样, “云计算”是一种变革。它可由IBM、戴尔和谷歌这样的专业公司搭建计算机运算存储中心。用户通过一根网线、借助浏览器, 就可以方便地访问, 把“云”作为资料存储和应用计算分析服务中心。 谷歌想把自己变成全球计算机, 目前已推出了云计算产品“谷歌 APPS 软件包”, 基本上是微软Office 软件的简化版, 只是无需像 Office 那样安装, 只要接入互联网, 就能使用此功能。戴尔还申请把“云计算” 作为自己的注册商标, 并发布了一款名为Latitude on的新产品, 它允许用户在