面對(duì)復(fù)雜系統(tǒng),工程師需要穩(wěn)定,輕便,易讀的檢測(cè)工具,長(zhǎng)期以來(lái),各種測(cè)量設(shè)備基本上是以三類(lèi)固定的模式面對(duì)用戶:高性能的臺(tái)式儀器、基于計(jì)算機(jī)及總線的功能強(qiáng)大的虛擬儀器、輕便但功能相對(duì)稍簡(jiǎn)單的手持式儀表。
這三種設(shè)備使用場(chǎng)合明顯不同。臺(tái)式儀器功能齊全、性能高,一般放在固定位置使用,例如實(shí)驗(yàn)室,機(jī)房等大型測(cè)試場(chǎng)所;基于計(jì)算機(jī)的虛擬儀器發(fā)展非常迅速,它是依賴(lài)軟件,通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)控制測(cè)試硬件、分析和提供測(cè)試數(shù)據(jù)的儀器,它沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的前面板、顯示器和電源,其硬件部分通常是插在PC機(jī)機(jī)箱的插槽中、VXI/CPCI主機(jī)機(jī)箱中或者是通過(guò)特制的通訊電纜與PC機(jī)機(jī)箱進(jìn)行連接(如IEEE1394火線、USB總線、GPIB串行總線、EPP增強(qiáng)型并行總線等),所有儀器面板和顯示器都在監(jiān)視器上模擬,這類(lèi)儀器易構(gòu)建測(cè)試系統(tǒng),在大型測(cè)試場(chǎng)合使用。而手持式儀表具備體積小、重量輕、成本低、使用方便,性能相對(duì)簡(jiǎn)單,操作便捷等特點(diǎn),操作者隨時(shí)可以在任何場(chǎng)合使用,其工作范圍囊括了臺(tái)式儀器和虛擬儀器,既可以在實(shí)驗(yàn)室和工廠等大型測(cè)試場(chǎng)合應(yīng)用也可以連接計(jì)算機(jī)進(jìn)行構(gòu)建測(cè)試系統(tǒng),完成虛擬測(cè)試儀器所達(dá)到的效果。
手持式儀表的需求旺盛,目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中,在航空、航天、國(guó)防、通信系統(tǒng)維護(hù)、通信設(shè)備生產(chǎn)等測(cè)試領(lǐng)域都處于市場(chǎng)**地位。這些行業(yè)對(duì)測(cè)試測(cè)量?jī)x器的需求,依然旺盛。電子測(cè)量?jī)x器是技術(shù)密集、知識(shí)密集型產(chǎn)品,是所有電子產(chǎn)品科研、生產(chǎn)、試驗(yàn)、維修的基本條件和手段,同時(shí)也是許多重大工程配套和經(jīng)濟(jì)建設(shè)不可缺少的重要組成部分。人們普遍認(rèn)為,電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)的前景依然樂(lè)觀。當(dāng)今,測(cè)試儀器發(fā)展的兩大趨勢(shì):高度集成和網(wǎng)絡(luò)化。作為高度集成和便攜式的發(fā)展趨勢(shì),手持式測(cè)試儀器性能越來(lái)越先進(jìn),手持式儀表的市場(chǎng)將存在無(wú)限潛力。
中國(guó)電力、電子、通信、醫(yī)療、基礎(chǔ)設(shè)施、房地產(chǎn)等各行業(yè)的快速發(fā)展,為各種測(cè)試儀器提供了廣闊的市場(chǎng)。相對(duì)臺(tái)式儀器,手持測(cè)試儀器在以下幾方面更具有優(yōu)勢(shì),同時(shí),如何滿足這幾方面的進(jìn)一步要求,也是手持測(cè)試儀器生產(chǎn)面對(duì)的挑戰(zhàn)。對(duì)于測(cè)試工程師來(lái)說(shuō),有一款功能強(qiáng)大,并且使用方便的測(cè)試儀器是出色完成任務(wù)的重要前提。隨著現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試需求的增多,手持式測(cè)試儀器越來(lái)越受到工程師們的歡迎。他們體積小、攜帶方便,不受地域環(huán)境的限制,而且很多手持式測(cè)試儀器功能并不亞于同類(lèi)臺(tái)式機(jī)。市場(chǎng)的廣泛需要促使測(cè)試儀器供應(yīng)商不斷推出應(yīng)用于各領(lǐng)域的手持測(cè)試儀。
目前,很多測(cè)試工作不僅僅局限于實(shí)驗(yàn)室內(nèi),如客戶的機(jī)器出現(xiàn)問(wèn)題,工程師必須到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查。而現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境相對(duì)實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō)要復(fù)雜、惡劣得多,如用電環(huán)境、供電質(zhì)量都會(huì)影響機(jī)器的正常運(yùn)行,另外,現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的溫度和濕度都有很大不同,相比對(duì)環(huán)境要求苛刻的臺(tái)式機(jī),手持式儀器就比較占優(yōu)勢(shì)。手持儀器使用電池供電,不像臺(tái)式機(jī)要受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的電源插座的限制。
從現(xiàn)場(chǎng)搞測(cè)試的工程師來(lái)說(shuō),他們經(jīng)常需要帶著儀器巡回進(jìn)行測(cè)試、檢查,而且不僅僅需要一臺(tái)儀器,因此,對(duì)于他們來(lái)說(shuō),儀器的便攜性及多功能性就非常重要。手持式測(cè)試儀器重量輕便于攜帶,在一定程度上滿足了他們的需要,另外,如果能將幾臺(tái)儀器測(cè)試功能集成到一臺(tái)儀器,將更方便這些測(cè)試工作。易用性也是工程師選用儀器的一個(gè)關(guān)鍵因素,因?yàn)檫M(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工作的人員專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平有高有低,他們希望使用的儀器操作越簡(jiǎn)單越好。
微控制器及存儲(chǔ)器的小型化,以及半導(dǎo)體新技術(shù)的不斷商品化,為手持儀器的發(fā)展注入了新的動(dòng)力。電路設(shè)計(jì)的進(jìn)步不僅將更多的功能放進(jìn)了更小的封裝中,而且在計(jì)算能力和降低電源的額定功耗方面也取得了很大的飛躍,這些都使得手持儀器得到了極大的改進(jìn),具有了更高的性能,更先進(jìn)的功能。以數(shù)字萬(wàn)用表為例,現(xiàn)今的手持式數(shù)字萬(wàn)用表有更多的功能、更高的分辨率和比以往更大程度地改善了測(cè)量精度。過(guò)去通常只在臺(tái)式數(shù)字萬(wàn)用表中具有的高精度和高分辨率特點(diǎn)正相當(dāng)普遍地出現(xiàn)在同樣功能的手持式設(shè)備中。例如,F(xiàn)luke公司的180系列產(chǎn)品提供了50000字計(jì)數(shù)和0.025%的基本直流電壓準(zhǔn)確度,還增加了許多先進(jìn)的測(cè)量功能,如可以測(cè)量頻率、脈沖寬度、占空比、分貝值和溫度等,同時(shí)還具有紅外通信接口,而這些功能中大部分是近年來(lái)只在昂貴的臺(tái)式數(shù)字萬(wàn)用表上才具有的。
長(zhǎng)期以來(lái)在測(cè)試領(lǐng)域就手持儀器來(lái)看,國(guó)外無(wú)論是**的手持儀器還是低端的手持儀器都占據(jù)了很大的份額,而且很多功能儀器都起到壟斷作用,需進(jìn)口的儀器包括:手持式頻譜儀、手持式信號(hào)源、手持式示波表、手持式的場(chǎng)強(qiáng)儀、手持式的功率計(jì)、高精度手持式萬(wàn)用表等等。儀器應(yīng)用場(chǎng)合用戶包括:實(shí)驗(yàn)室、調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)、生產(chǎn)線、維修等場(chǎng)所。
經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展,航天測(cè)控公司具備了相當(dāng)?shù)挠布邪l(fā)能力,實(shí)驗(yàn)室擁有眾多的先進(jìn)設(shè)備儀器,承擔(dān)完成了許多技術(shù)難度大的儀器模塊研制工作,模塊研發(fā)經(jīng)驗(yàn)豐富。目前公司擁有多達(dá)18類(lèi)100多種VXI總線和9類(lèi)28種PXI總線新型國(guó)產(chǎn)化自主產(chǎn)權(quán)儀器模塊,基本包含了市場(chǎng)上常用的自動(dòng)測(cè)量?jī)x器模塊,在電子電路集成設(shè)計(jì)、信號(hào)處理、閉環(huán)算法、射頻電路設(shè)計(jì)、通訊總線設(shè)計(jì)等領(lǐng)域有著自己獨(dú)特的長(zhǎng)處。近幾年在故障診斷技術(shù)和PXI、CPCI、LXI、PCI Express等先進(jìn)總線產(chǎn)品、遙測(cè)通訊產(chǎn)品及測(cè)試系統(tǒng)的研發(fā)上投入大量的人力物力,開(kāi)發(fā)出了多種測(cè)試診斷平臺(tái),承擔(dān)了武器裝備通用測(cè)試平臺(tái)等研發(fā)任務(wù),技術(shù)力量雄厚。
近年來(lái),航天測(cè)控公司將積累的技術(shù)結(jié)合市場(chǎng)的需求,開(kāi)始研制手持式高性能測(cè)試儀器,如手持頻譜分析儀器、手持信號(hào)源等。
手持頻譜分析儀器用于測(cè)量信號(hào)頻率、載波頻率、頻譜純度、信號(hào)失真、寄生、交調(diào)等各種參數(shù)??捎糜谕ㄐ?、雷達(dá)、電子對(duì)抗、頻譜管理、信號(hào)檢測(cè)等領(lǐng)域。手持信號(hào)源能夠產(chǎn)生從100KHz的低頻波段到3GHz高頻波段任意頻率信號(hào),并具有1Hz的分辨率。同時(shí)有良好的頻率穩(wěn)定性、雜散抑制和相位噪聲特性以及良好的電磁兼容性,同時(shí)體積小、重量輕、針對(duì)性強(qiáng)、使用方便、功耗小的特點(diǎn)。
研究手持式儀表并快速推廣應(yīng)用到軍民市場(chǎng)中,對(duì)滿足日益增加的測(cè)試需求,具有十分重要的意義。