把TCP/IP协议作为一种嵌入式的应用,嵌入现场智能仪器(主要是传感器)的ROM中,使信号的收、发都以TCP/IP方式进行,如此,测控系统在数据采集、信息发布、系统集成等方面都以企业内部网络(Intranet)为依托,将测控网和企业内部网及Internet互联,便于实现测控网和信息网的统一 。在这样构成的测控网络中,传统仪器设备充当着网络中独立节点的角色,信息可跨越网络传输至所及的任何领域,实时、动态(包括远程)的在线测控成为现实,将这样的测量技术与过去的测控、测试技术相比不难发现,今天,测控能节约大量现场布线、扩大测控系统所及地域范围 。
使系统扩充和维护都极大便利的原因,就是因为在这种现代测量任务的执行和完成过程中,网络发挥了不可替代的关键作用,即网络实实在在地介入了现代测量与测控的全过程 。基于Web的信息网络Intranet,是目前企业内部信息网的主流 。应用Internet的具有开放性的互联通信标准,使Intranet成为基丁TCP/IP协议的开放系统,能方便地与外界连接,尤其是与Internet连接 。
借助Internet的相关技术,Intranet给企业的经营和管理能带来极大便利,已被广泛应用于各个行业 。Internet也已开始对传统的测控系统产生越来越大的影响 。目前,测控系统的设计思想明显受到计算机网络技术的影响,基于网络化、模块化、开放性等原则,测控网络由传统的集中模式转变为分布模式,成为具有开放性、可互操作性、分散性、网络化 。
智能化的测控系统 。网络的节点上不仅有计算机、工作站,还有智能测控仪器仪表,测控网络将有与信息网络相似的体系结构和通信模型 。比如目前测控系统中迅猛发展的现场总线,它的通信模型和OSI模型对应,将现场的智能仪表和装置作为节点,通过网络将节点连同控制室内的仪器仪表和控制装置联成有机的测控系统 。测控网络的功能将远远大于系统中各独立个体功能的总和 。
结果是测控系统的功能显著增强,应用领域及范围明显扩大 。Jini软件技术问世 。Jini软件技术旨在使各种电器设备、测量仪器及采用JAVA芯片的各种装置能连接上网,Jini软件连同以Java语言编写的简单程序,可使联网的任何仪器设备实现其自身功能的同时,还能为其他仪器设备加以利用 。?测控技术与仪器网络技术的出现,正在并将极大地改变人们生活的各个方面 。
具体到计量测试、测控技术及仪器仪表领域,微机化仪器的联网,高档测量仪器设备以及测量信息的地区性、全国性乃至全球性资源共享,各等级计量标准跨地域实施直接的数字化溯源比对,远程数据采集与测控,远程设备故障诊断,电、水、燃气、热能等的自动抄表,等等,都是网络技术进步并全面介入其中发挥关键作用的必然结果 。目前发展(1)以自然基准溯源和传递,同时在不同量程实现国际比对 。
如果自己没有能力比对就要依靠其它国家 。(2)高精度 。目前半导体工艺的典型线宽为0.25μm,并正向0.18μm过渡,2009年的预测线宽是0.07μm 。如果定位要求占线宽的1/3,那么就要求10nm量级的精度,而且晶片尺寸还在增大,达到300mm 。这就意味着测量定位系统的精度要优于3×10的-8次方,相应的激光稳频精度应该是10的-9次方数量级 。
(3)高速度 。目前加工机械的速度已经提高到1m/sec以上,上世纪80年代以前开发研制的仪器已不适应市场的需求 。例如惠普公司的干涉仪市场大部分被英国Renishaw所占领,其原因是后者的速度达到了1m/sec 。(4)高灵敏,高分辨,小型化 。如将光谱仪集成到一块电路板上 。(5)标准化 。通讯接口过去常用GPIB,RS232,目前有可能成为替代物的高性能标准是USB、IEEE1394和VXI 。
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