论仪器仪表自动检测体系
摘 要 利用计算机自动检测仪器仪表系统的设计方法及实验原理、接口电路和软件的设计以及相关技术，从而掌握构建完善的仪器仪表自动检测体系的方法。
关键词 仪器仪表；计算机；自动检测；系统
1 什么是自动检测
1.1 自动检测的定义
测量和试验能够使人们对客观事物获得定量或定性的认识，发现客观事物的规律性。广义而言，测量就是使用专门的技术工具，依靠实验和计算，找到被测量值（包括大小和正负）的过程。侠义而言，测量即是以确定量值为目的的一组操作，即用同性质的标准量与被测量比较，并确定被测量对标准量的倍数（标准量是国际国内公认的、性能稳定的量）。
测试就是测量与试验的合称，它是对产品、服务或者过程的特性进行实验和测定。例如验证产品的质量、特性、指标或产品的额定值，这个过程通常就称为试验。另外，检验与测量就比较相近，也有一定的区别。检验常常不需要被检测对象给出有关参数和具体的数值，即不需要一个准确的值，而是更关心被检测参数是否在给定的范围。
“自动检测”的定义就是：使用自动化仪器仪表或系统，在最少的人工干预下自动进行，并完成测试、测量、试验、检验等全部过程，便称为自动检测。
1.2 自动检测的基本结构
自动检测系统的基本结构包括检测元件（或传感器、检测仪表等）、信号处理、信号输出及附加装置（如开关电源）、控制器、显示记录仪等，所有的被检测对象都需要通过以上结构的一系列复杂运算处理和信号的转变，最后将这些处理的结果，得到的信息进行有效的记录、控制以及显示，这便是自动检测系统的基本结构和它大概的用途。
2 仪器仪表的自动检测技术的新发展及其应用[1]
目前，随着微电子学、计算机、微处理器、新型传感器、激光和光电器件等新技术的飞速发展和应用，为了提高生产效率，降低制造成本，改进检测精度，确保产品质量，在发展工业自动化的同时，自动检测技术的研究及应用也有了比较大的发展。这也体现出仪器仪表的自动检测对于产品质量及生产过程自动化有着巨大的决定作用，它对于产品质量和效率的提高的作用是不可小视的。
从技术上来说，主要表现在光电、激光和电视等非接触测量技术发展迅速，新型传感器不断涌现，计算机和微处理机在自动检测中的应用日趋广泛。
从应用上来讲，主要表现在仪器仪表的自动检测已从检测尺寸发展到检测复杂形状、表面和内部质量以及物质的物理化学特征；仪器仪表的自动检测不仅已经广泛用于大批量生产，而且在现代社会的各个方面也有着非常重要的作用。
随着社会的发展，对环境的要求也越来越高，随着环境保护及环境监测、地球资源探测、海洋探测、宇宙空间探测、生物体检测等许多新兴领域的不断扩展， 对仪器仪表的自动检测提出了越来越高的要求， 被检测量的表示日趋复杂化， 许多被测量已经不能简单地用数值、符号来表示， 而要求综合应用文字、符号、曲线、图表（或图像）、声音信号等来表示检测结果。此外， 检测与信息处理技术密切结合，例如非线性校正与补偿、数据分析、误差分析及處理、FFI等广泛应用于检测过程中。另一方面，预测也是一种测量，越来越多的预测、预报问题，如地震预报、灾情预报、气象预报、病情预报等， 都是建立在检测的基础上， 通过检测获得“ 现在值”或“ 过去值” 的历史记录，再结合“当前值”进行分析统计，实现对“未来值”的预测， 可以说离开了检测就不可能实现预测、预报。
从检测方法和工具的发展来看，为了实现检测的目的， 需要采用适当的变换原理， 选择合适的检测仪器或系统， 设计合理的检测方案， 即需要选择正确和高效的检测方法。
3 构建仪器仪表的自动检测系统[2]
3.1 仪器仪表的自动检测系统发展趋势
测量信息数字化，检测结果表示合理化、直观化，检测过程自动化、智能化， 检测仪器小型化或微型化， 这是未来检测技术发展的主流趋势。数字化检测信息便于传输、存储、处理、显示、记录等， 有助于提高检测的自动化、信息化。
研究和发展数字化、智能化、集成化、非接触化的传感技术和传感器， 有助于提高检测质量， 方便大系统的工程设计与制造。传感器是检测仪器、检测系统的最前端， 它的性能直接影响到整个仪器、系统的性能， 因此， 需要研制新型、品质优良的传感器、检测元件和变送器。研究多参数综合检测、多传感器综合应用的智能化检测仪器与系统，以便适应大型系统的集成需要。
研究计算机辅助技术（如CAD、CAE、CAM、CAT 等）在自动检测及系统设计中的应用，提高检测系统智能化水平和设计及生产效率。另外，故障检测、诊断与修复技术，也是非常重要的，特别是远程诊断与修复，以及这些技术如何在检测系统中进行应用。
3.2 仪器仪表的自动检测系统的更高形式
微机自动检测作为仪器仪表的自动检测技术及系统发展的高级形式，未来会有较好的发展前景。“微机自动检测” 就是使用微机来实现自动检测仪器、自动检测系统的技术。通过对智能仪器仪表、个人仪器、自动测试仪器及系统、计算机辅助测试系统（CAT）等典型仪器系统的结构、功能、技术特点深入分析，发现它们都属于检测技术的分支领域，其技术特点、功能、结构具有相似性，都属于微机（包括各种单片机、微处理器、个人计算机等）在这些分支领域的不同应用形式，它们的设计技术也具有很大的相似性，为此，抽象出微机在自动检测技术及系统中应用的典型形式，称为“微机自动检测系统”，相应的技术称为“微机自动检测技术”。这是自动检测技术在现今信息技术高速发展下的更高形式。
其中微机处理系统是整个系统的核心，对整个系统起监督、管理、控制作用，例如进行复杂的信号处理、控制决策、产生特殊测试信号、控制整个检测过程等。此外，利用微机强大的信息处理能力和高速运算能力，实现命令识别、逻辑判断、非线性误差修正和系统动态特性的自校正、自学习、自适应、自诊断、自组织等功能。
4 结束语
综上所述，构建计算机自动检测仪器仪表系统，是发展的需要，是发展的必然结果，检测系统小型化、微机化、自动化、智能化将是大势所趋，今天有些已经实现，我们期待美好的未来。
参考文献
[1] 李腊元.官本云智能仪器仪表[M].北京：科学出版社，1993.
[2] 郑叔芳.计算机辅助测试原理与发展[M].北京：科学出版社，1993.