來源:中國儀器儀表網(wǎng)
智能儀器儀表的發(fā)展概況
80年代,，微處理器被用到儀器中，儀器前面板開始朝鍵盤化方向發(fā)展,，測量系統(tǒng)常通過ieee488總線連接,。不同于傳統(tǒng)獨(dú)立儀器模式的個人儀器得到了發(fā)展等。
90年代,，儀器儀表的智能化突出表現(xiàn)在以下幾個方面：微電子技術(shù)的進(jìn)步更深刻地影響儀器儀表的設(shè)計(jì),；dsp芯片的問世，使儀器儀表數(shù)字信號處理功能大大加強(qiáng),；微型機(jī)的發(fā)展,，使儀器儀表具有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力；圖像處理功能的增加十分普遍,；vxi總線得到廣泛的應(yīng)用,。
近年來，智能化測量控制儀表的發(fā)展尤為迅速,。國內(nèi)市場上已經(jīng)出現(xiàn)了多種多樣智能化測量控制儀表,，例如，能夠自動進(jìn)行差壓補(bǔ)償?shù)闹悄芄?jié)流式流量計(jì),，能夠進(jìn)行程序控溫的智能多段溫度控制儀,，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字pid和各種復(fù)雜控制規(guī)律的智能式調(diào)節(jié)器，以及能夠?qū)Ω鞣N譜圖進(jìn)行分析和數(shù)據(jù)處理的智能色譜儀等,。
國際上智能測量儀表更是品種繁多,，例如,，美國honeywell公司生產(chǎn)的dstj-3000系列智能變送器,，能進(jìn)行差壓值狀態(tài)的復(fù)合測量，可對變送器本體的溫度,、靜壓等實(shí)現(xiàn)自動補(bǔ)償,，其精度可達(dá)到0.1%fs；美國raca-dana公司的9303型超高電平表，利用微處理器消除電流流經(jīng)電阻所產(chǎn)生的熱噪聲,，測量電平可低達(dá)-77db,；美國fluke公司生產(chǎn)的超級多功能校準(zhǔn)器5520a，內(nèi)部采用了3個微處理器,，其短期穩(wěn)定性達(dá)到1ppm,，線性度可達(dá)到0.5ppm；美國foxboro公司生產(chǎn)的數(shù)字化自整定調(diào)節(jié)器,，采用了專家系統(tǒng)技術(shù),，能夠像有經(jīng)驗(yàn)的控制工程師那樣，根據(jù)現(xiàn)場參數(shù)迅速地整定調(diào)節(jié)器,。這種調(diào)節(jié)器特別適合于對象變化頻繁或非線性的控制系統(tǒng),。由于這種調(diào)節(jié)器能夠自動整定調(diào)節(jié)參數(shù)，可使整個系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中始終保持最佳品質(zhì),。
智能儀器儀表發(fā)展趨勢
微型化
微型智能儀器指微電子技術(shù),、微機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)等綜合應(yīng)用于儀器的生產(chǎn)中,，從而使儀器成為體積小,、功能齊全的智能儀器。它能夠完成信號的采集,、線性化處理,、數(shù)字信號處理，控制信號的輸出,、放大,、與其他儀器的接口、與人的交互等功能,。微型智能儀器隨著微電子機(jī)械技術(shù)的不斷發(fā)展,，其技術(shù)不斷成熟，價格不斷降低,，因此其應(yīng)用領(lǐng)域也將不斷擴(kuò)大,。它不但具有傳統(tǒng)儀器的功能，而且能在自動化技術(shù),、航天,、軍事、生物技術(shù),、醫(yī)療領(lǐng)域起到獨(dú)特的作用,。例如，目前要同時測量一個病人的幾個不同的參量,，并進(jìn)行某些參量的控制,，通常病人的體內(nèi)要插進(jìn)幾個管子,，這增加了病人感染的機(jī)會，微型智能儀器能同時測量多參數(shù),，而且體積小,，可植入人體，使得這些問題得到解決,。
多功能化
多功能本身就是智能儀器儀表的一個特點(diǎn),。例如，為了設(shè)計(jì)速度較快和結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng),，儀器生產(chǎn)廠家制造了具有脈沖發(fā)生器,、頻率合成器和任意波形發(fā)生器等功能的函數(shù)發(fā)生器。這種多功能的綜合型產(chǎn)品不但在性能上（如準(zhǔn)確度）比專用脈沖發(fā)生器和頻率合成器高,，而且在各種測試功能上提供了較好的解決方案,。
人工智能化
人工智能是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個嶄新領(lǐng)域，利用計(jì)算機(jī)模擬人的智能,，用于機(jī)器人,、醫(yī)療診斷、專家系統(tǒng),、推理證明等各方面,。
智能儀器的進(jìn)一步發(fā)展將含有一定的人工智能，即代替人的一部分腦力勞動,，從而在視覺（圖形及色彩辨讀）,、聽覺（語音識別及語言領(lǐng)悟）、思維（推理,、判斷,、學(xué)習(xí)與聯(lián)想）等方面具有一定的能力。
這樣,，智能儀器可無需人的干預(yù)而自主地完成檢測或控制功能,。顯然，人工智能在現(xiàn)代儀器儀表中的應(yīng)用,，使我們不僅可以解決用傳統(tǒng)方法很難解決的一類問題,，而且可望解決用傳統(tǒng)方法根本不能解決的問題。
融合isp和emit技術(shù),，實(shí)現(xiàn)儀器儀表系統(tǒng)的internet接入（網(wǎng)絡(luò)化）
伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,，internet技術(shù)正在逐漸向工業(yè)控制和智能儀器儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域滲透，實(shí)現(xiàn)智能儀器儀表系統(tǒng)基于internet的通訊能力以及對設(shè)計(jì)好的智能儀器儀表系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程升級,、功能重置和系統(tǒng)維護(hù),。
在系統(tǒng)編程技術(shù)（in-systemprogramming，簡稱isp技術(shù)）是對軟件進(jìn)行修改,、組態(tài)或重組的一種最新技術(shù),。它是lattice半導(dǎo)體公司首先提出的一種使我們在產(chǎn)品設(shè)計(jì),、制造過程中的每個環(huán)節(jié),，甚至在產(chǎn)品賣給最終用戶以后,，具有對其器件、電路板或整個電子系統(tǒng)的邏輯和功能隨時進(jìn)行組態(tài)或重組能力的最新技術(shù),。isp技術(shù)消除了傳統(tǒng)技術(shù)的某些限制和連接弊病,，有利于在板設(shè)計(jì)、制造與編程,。isp硬件靈活且易于軟件修改,，便于設(shè)計(jì)開發(fā)。由于isp器件可以像任何其他器件一樣,，在印刷電路板（pcb）上處理,，因此編程isp器件不需要專門編程器和較復(fù)雜的流程，只要通過pc機(jī),，嵌入式系統(tǒng)處理器甚至internet遠(yuǎn)程網(wǎng)進(jìn)行編程,。
emit嵌入式微型因特網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)是emware公司創(chuàng)立eti（extendtheinternet）擴(kuò)展internet聯(lián)盟時提出的，它是一種將單片機(jī)等嵌入式設(shè)備接入internet的技術(shù),。利用該技術(shù),，能夠?qū)?位和16位單片機(jī)系統(tǒng)接入internet，實(shí)現(xiàn)基于internet的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集,、智能控制,、上傳/下載數(shù)據(jù)文件等功能。
目前美國connectone公司,、emware公司,、tasking公司和國內(nèi)的ps公司等均提供基于internet的devicenetworking的軟件、固件（firmware）和硬件產(chǎn)品,。
虛擬儀器是智能儀器發(fā)展的新階段
測量儀器的主要功能都是由數(shù)據(jù)采集,、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)顯示等三大部分組成的。在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中,，數(shù)據(jù)分析和顯示完全用pc機(jī)的軟件來完成,。因此，只要額外提供一定的數(shù)據(jù)采集硬件,，就可以與pc機(jī)組成測量儀器,。這種基于pc機(jī)的測量儀器稱為虛擬儀器。在虛擬儀器中,，使用同一個硬件系統(tǒng),，只要應(yīng)用不同的軟件編程，就可得到功能完全不同的測量儀器,?？梢?，軟件系統(tǒng)是虛擬儀器的核心，軟件就是儀器,。
傳統(tǒng)的智能儀器主要在儀器技術(shù)中用了某種計(jì)算機(jī)技術(shù),，而虛擬儀器則強(qiáng)調(diào)在通用的計(jì)算機(jī)技術(shù)中吸收儀器技術(shù)。作為虛擬儀器核心的軟件系統(tǒng)具有通用性,、通俗性,、可視性、可擴(kuò)展性和升級性,，能為用戶帶來極大的利益,，因此，具有傳統(tǒng)的智能儀器所無法比擬的應(yīng)用前景和市場,。
智能儀器是計(jì)算機(jī)科學(xué),、電子學(xué)、數(shù)字信號處理,、人工智能,、vlsi等新興技術(shù)與傳統(tǒng)的儀器儀表技術(shù)的結(jié)合。隨著專用集成電路,、個人儀器等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,，智能儀器將會得到更加廣泛的應(yīng)用。作為智能儀器核心部件的單片計(jì)算機(jī)技術(shù)是推動智能儀器向小型化,、多功能化,、更加靈活的方向發(fā)展的動力?？梢灶A(yù)料,，各種功能的智能儀器在不遠(yuǎn)的將來會廣泛地使用在社會的各個領(lǐng)域。
