7.1.1 新型传感器不断出现
1．基于新材料的物性型传感器不断出现 2．集成化、多功能化、智能化传感器不断出现 3．各类仿生型传感器不断出现
7.1.2 测试系统的小型化、微型化及集成化
微机技术和大规模集成电路技术的应用使得测试系统的紧凑程度得到 极大提高。各种基于新材料、新效应和新工艺的新型传感器的不断出 现，使得传感器在精度提高的同时体积也逐渐变小；信号处理电路的 集成程度不断提高，使得测试系统的小型化、微型化及集成化成为可 能；新型的显示和记录仪器及模块不断出现，也使得整个系统的体积 不断减小。
简单公式 “仪器=AD/DA+CPU+软件”
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7.2 微机化仪表的典型功能
仪器仪表技术的发展有两条主线：一条是从模拟仪表、数 字化仪表到智能仪表；另一条是从单台仪器、叠架式仪器系 统到虚拟仪器。 传统的仪器是一个独立的装置，有机箱，操作面板，信号 输入输出端，还有开关、旋钮等。检测结果输出的方式有指 针式表头、数字式和图形等，可能还有打印输出。 一般由三大功能块组成：信号的采集和控制、信号的分析 与处理以及结果的表达与输出。这些功能块全部都是以硬件 (或固化的软件)的形式存在。
软测量技术主要包括三部分的内容：一是根据某种最优原则研究建立 软测量数学模型的方法，这是软测量技术的核心；二是模型实时运算 的工程化实施技术，这是软测量技术的关键；三是模型自校正技术， 这是提高软测量精度的有效方法。
7.2 微机化仪器的典型功能
近年来，随着微电子技术、网络及通信技术和相关学科的发展，测试技术 发展迅猛，出现了一些新的概念、理念和技术，表现出一些新的发展方向。
测量过程和控制的软件化
➢仪器硬件变得简单、体积与功耗均减小、可靠性提高、灵活性增强、自动化程度更高。
➢ 可实现简单的人机对话、自检、自诊断、自校准、LCD或LED显示和打印输出等。
➢在软件控制方式下，改换仪器功能并不需要更换硬件，仅改变软件即可。这是传统的纯
硬件式仪器所不及的。
数据处理能力
➢智能仪器最突出的特点，主要表现为能改善测量的准确度和对测量结果进行再加工。
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7.2 微机化仪表的典型功能
基于Internet的网络测控系统中 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。
7.1.6 软测量技术的发展
软测量就是选择与被测变量（难以直接测量，称为主导变量）相关的 一组可测变量（称为二次变量或辅助变量），构造某种以可测变量为 输入、被测变量为输出的数学模型，使用计算机进行模型的数值运算， 从而得到被测变量的估计值的过程。这类数学模型及相应的计算机软 件也被称为软测量估计器或软测量仪表。
电气测试技术
闵永智 教授
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7电气测试技术的智能化和虚拟化
7.1 测试仪器的新发展
近年来，随着微电子技术、网络及通信技术和相关学科的发展，测试技术 发展迅猛，出现了一些新的概念、理念和技术，表现出一些新的发展方向。
仪器的研制和生产趋向智能化、微型化、集成化、芯片化和系统工程化。 利用现代微制造技术（光、机、电）、纳米技术、计算机技术、仿生学原 理、新材料等高新技术开发新的科学仪器已经成为主流。虚拟仪器技术、 现场总线技术、网络技术和智能信息处理技术也开始广泛应用于测试系统 之中。
7.1.3 虚拟仪器化
在计算机测试系统的基础上，出现了虚拟仪器的概念，并得到广泛的 应用。虚拟仪器技术可以在大大节约开发时间的基础上使系统具有强 大的扩展功能和近乎完美的用户体验。虚拟仪器技术使得现代测控系 统更加灵活、紧凑、经济，功能更加强大。无论测量、测试、计量或 工业过程控制和分析处理，还是其它更为广泛的测控领域，虚拟仪器 都以自身无与伦比的强大功能和灵活性组态为设计者提供了一种极佳 的模式。
7.1.5 测试系统的网络化
(1)基于现场总线技术的网络化测控系统
现场总线是应用在生产现场，在微机化测 量控制设备之间实现双向串行多节点数字 通信的系统，是开放式、数字化、多点通 信的底层控制网络。
现场总线面向工业生产现场，主要用于实 现生产/过程领域的基本测控设备（现场 级设备）之间以及与更高层次测控设备 （车间级设备）之间的互连。
仪器的研制和生产趋向智能化、微型化、集成化、芯片化和系统工程化。 利用现代微制造技术（光、机、电）、纳米技术、计算机技术、仿生学原 理、新材料等高新技术开发新的科学仪器已经成为主流。虚拟仪器技术、 现场总线技术、网络技术和智能信息处理技术也开始广泛应用于测试系统 之中。
7.2 微机化仪表的典型功能
7.1.4 测试系统的智能化
测试系统的智能化主要表现在测试系统对信息的检测、信号处理、信 息的记忆、逻辑思维与推理决策等方面，出现了智能仪器、智能传感 器等新概念。
智能测试系统以微处理器为核心，通过总线及接口与I/O通道及输入/ 输出设备相连。微处理器作为控制单元来控制数据采集装置进行采样， 并对采样数据进行计算及数据处理，如数字滤波、标度变换、非线性 补偿等。然后把计算与分析结果进行显示或打印。智能测试系统广泛 采用键盘、LED显示器，它们由微处理器控制，显示测试结果或处理 结果及图像等。
现场总线已有多个版本，目前工业生产中 广泛采用的现场总线技术包括PROFIBUS现 场总线、LonWorks现场总线、基金会现场 总线（FF）、CAN总线和HART总线等。
（2）基于Internet的网络测控
利用现有Internet资源而无须建 立专门的拓扑网络，使组建测控 网络、企业内部网络以及它们与 Internet的互联都十分方便。
➢对测量结果进行在线处理，方便、快速、可避免主观因素干扰。
➢ 可执行多种算法，实现各种误差的计算与补偿、能校准测量仪器的非线性。降低测
量误差，提高测量准确度。
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7.2 微机化仪表的是一台纯硬件仪器无法 比拟的。
灵活的功能切换、量程切换、算法切换、硬件模 块置换、显示方式选择、控制功能增选……