測控技術在電子技術中的實際應用

摘 要 電子技術及測控技術的研究、創新、推廣及使用，改變了工業、農業、國防、教育等更行各業的發展腳步，提升了發展速度，對于人類社會的發展意義重大，電子技術及測控技術的有機結合，更是能夠促進經濟、科技、管理的高效性提升，是現代科技發展以及研究的重點之一。本文簡要概述了測控技術、電子技術的組成、原理及發展歷程，最后從現階段發展和未來的發展趨勢，兩方面提出電子技術中測控技術的具體應用，促進現代科技的發展。

【關鍵詞】測控技術 電子技術 應用發展

步入21實際，科技、經濟的發展，出現了眾多新產業、新技術，測控技術、電子技術的出現，促進了幾乎全行業的發展，對人類社會進步意義重大，如果能夠經過研究將二者優勢進行結合，其效果必將給人類社會帶來更大影響。

1 測控技術的概述

測控就是對機器的測量與控制，其過程是對現實世界的物理量進行測量后獲取一定量的信息，之后經過信息處理技術得到控制量之后執行操作的過程。

測量指的是經過對物體數量的概括、描述以及認識客觀的事物，從而進一步了解事物的本質，并研究探索其內部規律的一種措施。從廣義上看，測量的目的是確定物體基本數值，如長度、面積、體積、密度等數值而進行的實驗；從狹義上看，測量的目的是為了確定被側量的量值。其基本的要素保羅測量對象、測量實施者、測量儀器、測量科學理論以及測量環境，測量對象即被測量的客觀事物，測量的實施者即測量實施的主體，一般為人。測量的五個要素之間起到了相互作用。

計量也是測量中的一個重要因素，它是實現測量的結果單位統一、結果精確可靠，而對數值的單位進行限制。計量活動具有一致性、準確性、法制性以及溯源性的特點。

控制指的是通過操作人員自身或機械自動化的干預或操作，從而使得事物的發展向一個趨勢實現運作，或是在一個區間范圍內重復動作。在測控技術中，所提及到的控制一般是指自動控制，就是在操作人員不參與測量活動或對測量過程進行干預的情況下，由機械自動化所測量出的數據結果，配合其他的測量設施或裝置，對測量結果進行分析，并進行下一步操作，做到機器、測量等環節的活動狀態及參數依照事先設定好的規律進行。

測控則是測量以及控制操作一體化的過程，對現實世界客觀事物的物理量進行測定，獲取其主要信息，之后對信息數據進行處理從而得到控制量并執行控制的操作。

電子測量則是在測量手段或技術上的一種延伸，通過與高科技電子化信息技術相結合，從而促進測量精準性、自動化、測量次數的提升，是測控技術的核心，其中包括電量測量以及非電量測量。測量科學是研究細心獲取途徑、獲取方法的一門學科，對事物信息測量及處理最高效的手段則是以電荷為載體的電子科學，其特點在于具有較寬的測量頻率范圍，較寬的量程范圍，極高的精準度和測量效率，并且無需人為操作或線下作業即可進行遠程的操控，依托科學技術的發展，電子測量的自動化水平以及測量精準度、速度會得到提升。

依照測量的物理量的攜帶以及傳送功率，我們可以講電子測量分類為有源量測量以及無源量測量，其中有源量測量包括力的測量、電磁場的測量等，無源量測量則針對對電阻、電容、距離的測量等。根據電子測量的方式分，可以將電子測量分類為直接測量式、間接測量式以及組合測量式。根據測量域之間的相互關系，可以將電子測量分為時域測量、頻域測量、調制域測量等，也包括隨機測量和數字測量。

2 電子技術的概述

電子技術是依靠電子學絢麗，應用電子元件的設計以及制造其特定功能的線路，從而解決顯示問題的一門學科。電子技術在系統內包括電子信息技術、電力電子技術兩個部分。電子信息技術下還包含電子模擬技術以及數字電子技術兩個分支。電子技術是對電子信號、電子信息的加工處理技術，其主要的加工方式有對信號或信息的發出、增大、轉換、濾波等。

自十九世紀開始，電子技術就已經有了初步發展，并成為二十世紀的新興技術，電子技術在二十世紀的發展尤為迅猛，并得到了廣泛的應用，是近代科技發展的重要里程碑。由于生產力的需要電磁現象在十八世紀末，十九世紀初期，收獲了不小的研究進展，如庫倫定理的發現、電子假設的提出、電子的發現、二極管的發明創造、三極管的發明、晶體管的發明、集成電路的問世等，都是電子學發展史上重要的節點，集成電路的出現及運用，也象征著電子技術發展的新階段。在廣播電視領域上，不但為廣播電視的呈現創造出一個又一個平臺，衛星、通訊設備的應用還促進了廣播電視在全球范圍內快速傳播，拉近地區間的交流，但過于發達的線上閱讀，也影響了傳統報業、廣播電視行業的發展。除此之外，電子技術還對國防、報刊、教育、工業等領域的發展做出突出貢獻。

伴隨著科技的進步與不斷發展，電子技術已經廣泛應用與多個領域。如電源與電力系統中，通過電子技術，促進里計算機綠色電源的發展、推廣與應用，提升能源的利用率降低能源損失，成為世界范圍內提倡的技術之一；結合通訊技術，結合成為高頻開關電源，大大減低了線損，方便維護；直流變換器、不間斷電源、變頻器電源、大功率開關型高壓直流電源、分布式開關電源供電系統等，都是電子技術對于電力領域做出的貢獻。交通領域中，通過電子技術實現對電力機車的操控，在磁懸浮領域也有應用；在汽車的發動機上，替代原有燃油噴射系統，改換成電子噴油裝置，提升發動機啟動狀態，從而做到節能、節油、降低環境污染。應用到醫學領域上，如電子病例、生物芯片、醫療電子檢測設備、可攜帶式檢測設備的應用，使得醫學上的診斷更為精準、高效，便攜醫療設備的創新，促進了內地或山區醫療水平的提升。

3 測控技術在電子技術中的實際應用

研究測控技術在電子技術中的應用，首先要明確測控技術的特點以及電子測控的實現過程。

測控技術的特點在于：

3.1 網絡化

網絡化的特點，體現著測控技術的發展，依托計算機技術、互聯網技術、遠程無線通訊技術的高速發展，計算機技術、無線通訊技術已經朝向網絡化發展，以它們為依托，測控技術也在逐漸向網絡化演進，呈現出開放的發展態勢。在網絡化的發展趨勢下，測控技術的應用越來越高效、越來越靈活。endprint

3.2 智能化

微電子技術以及人工智能已經發展到一個極高的高度，任何一種儀器或設備都逐漸想智能化靠攏，測控設備也不例外。通過智能化嚴謹，大大提升了測控設備的計算精度、計算速度。測控設備所控制的對象，都已演進為只能設備，想要對這些設備進行更有利的監控，測控設備必定需要智能化。

3.3 分布化

分布化的發展依托微型身背以及網絡進步，這一特點代表著測控一起能夠在不同的場所內進行檢測，并能夠自主的對測試地點進行選擇，充分發揮系統的安全性、靈活性，從而提升測控效率，降低測控的支出，促進測控技術的進一步發展。

在電子測控的實現過程中首先要依靠電子轉換技術，測量中經常會出現無法對其物理量進行直接測量的對象，就要應用間接測量，在之后將間接測量到的物理量，通過轉換，轉化成為需要的物理量，為了測量結果的精度更高、寬度更大、速度更快，也要對測量中應用的單位進行轉換。比較技術的應用，是將兩個或以上的物理量，進行初步的比較之后再進行運算，其目的在于對比出多個數據之間，優選出最有適合應用的，再進一步進行分析。處理技術的應用主要指對信息進行加工從而達到某種分析目的，在測量中指預處理，在測量階段直接做好轉換工作。最后需要對測量的結果做出顯示，進行下一步控制，對與操控人員而言就是將不可見的信息轉化為可見信息呈現在熒幕上，對于機器而言則是將信息轉化為動作。

4 現階段測控技術在電子技術上的應用

4.1 在傳感技術上的應用

傳感技術是測控技術應用的一個重要組成部分，它依托測控技術，經過開發，研制出智能傳感技術、數字傳感技術、集成傳感技術、網絡傳感技術、氣體傳感技術等多樣化的傳感設備。值得一提的是，網絡傳感技術，被廣泛應用到軍事、工業、農業、國防、城市管理、企業管理、災難救援、設備搶修等全方位、多領域中，從而促進了經濟的高速發展，保障了社會的和諧穩定。數字化傳感器則是應用最為廣泛，也是最常見的傳感設備，多應用于環境測量、圖像傳輸、醫院、銀行以及與警察部門的聯網監控。智能傳感器多應用在醫療行業對于血壓、心跳的監控以及大型內燃機如火車狀態的監控。集成傳感器應用在對溫度、適度、氣壓等數據的測量。最后，氣體傳感器在國防、化工、安檢等領域，為群眾安全做出了極大的貢獻。

4.2 在遠程測控技術上的應用

測控技術與電子技術相互結合，衍生出另外一種測控技術即遠程測控技術。電子技術下的遠程網絡傳輸，結合測控技術，促進公民生活便捷程度的提升，并為社會的告訴發展做出突出貢獻，也是世界工業領域管理發展的未來趨勢。無線傳輸、遠程通訊以及監控的有機結合，誕生了遠程抄表技術，作用于水表、電表、煤氣表的監管與記錄，從而降低國家煤水電行業在多種客觀因素影響下產生的損失。通過遠程監控也可以對多種大型工程的現場施工安全進行管控，也可以作用于核電設備、地下煤礦等危險系數、對人體影響較大的工作區域。對其進行監管。

4.3 虛擬技術上的應用

將測控技術與虛擬技術進行有機結合，創造出功能強大的虛擬測控技術，是測控領域的又一個偉大的里程碑。體現出靈活、交互性強、可多種結合的又是，實現了在測控操作中的網絡化、系統化、模擬性等。利用視覺技術，模擬農業生產，對更低面積、秧苗產量進行綜合分析，推測出每平方種植面積內事宜種植量，促進農業增產。也可應用于卵生、繭生動物孵化的無損檢測。

5 未來的發展趨勢

5.1 高頻化

眾所周知，變壓器、電感、電容的體重重量與供電頻率的平方根成反比，也就是說用電頻率越高的情況下，用電體積重量就越小，所占用的空間也就越小。以此原理對直流電源進行改造，可有效節省電源材料用量，節約電能，從而達到節能、節水、節電的降級效益。

5.2 模塊化

將測控設備中細小的零件以及器具進行模塊化管理或是模塊化的組織起來，分組成為多個單元，可以有效降低設備組裝過程中的難度，同時在設備出現故障時，只需對單一的模塊進行修理或更換，大大降低了維修成本。模塊在其他領域也有所體現，如移動設備端，手機的模塊化大大提升了可玩性，手提電腦的模塊化，在原有基礎上進一步降低電腦所占用的空間。

5.3 綠色化

綠色化的發展趨勢符合可持續發展理念，一方面要保障電子技術及測控技術的設備用電上能夠最大程度的節約電能，另一方面則是要通過電子檢測技術對各行各業的生產排放做好監督，發現問題及時的提出整改，從而促進人類社會與環境的共同發展。

實際應用中，許多電子節電設備，會對電網產生一定的污染，電網的污染準確來說就是在節電的過程中會向電網注入諧波電流，諧波會使電網功率降低、紊亂，電壓耦合畸形。

5.4 數字化

在過去一段時間內應用到的電子技術，其測控都是配合模擬限號進行測控和操作的。在上世紀六、七十年代，電子技術就已經建立在模擬電路的基礎上，即使發展到今天也是一樣。數字信號、數字線路等數字技術的發展日趨重要，數字信息技術以及數字信號處理技術的發展越來越完善、越來越成熟，其優勢也越發明顯，更加方便對計算機的測控、避免模擬信號在傳輸過程中收到干擾而失真、變化、發出錯誤指令，降低其他信號對于數字信號的干擾，通過數字技術也有利于對軟件的及時調試，便于設備的自我診斷、提升容錯等。在現階段，測控技術、電子技術的數字化，應用到制圖、傳輸等領域可以有效解決EMC＼PFC等問題。

總的來說，電子技術以及測控技術的不斷結合、發展，會衍生出更多的新技術，也會有落后的技術不斷被淘汰，并由此拓寬出更多的應用領域。高頻化、綠色化、模塊化、數字化，標志著電子技術的越發成熟。電子技術測控的發展，每年就為我國提供了超過二十億元人民幣的發展市場，并吸引了大量的投資者及開發人員。未來有更多的電子技術、測控技術等待著我們去探索、去開發、去結合。

6 總結

測控技術以及電子技術作為跨越兩個世紀飛速發展的兩種新技術，其優勢越來越突出，對人類社會發展的貢獻也越來越被人們所認可。在各行各業的發展中要注意講兩種技術的優勢有機結合，配合本行業的技術要求或自身技術，合理組成新的技術項目，為行業發展提供有力支持。在發展與結合中要特別注意測控技術、電子技術特點及優勢的體現，最后，在發展的過程中，要高舉科學發展、綠色發展的旗幟，促進測控行業、電子技術領域的進一步發展提升。

參考文獻

[1]劉建雄.試析電子技術中測控技術的應用[J].電子世界，2016（13）：156-156.

[2]陳俊檳.電子技術中測控技術應用分析[J].電子制作，2017（3-5）：82-82.

[3]王旭.電子技術中測控技術應用淺述[J].環球市場，2017（12）：267-267.

作者簡介

楊友根（1966-），男，江蘇省句容市人。大學本科學歷。任職于江蘇航空職業技術學院。

作者單位

江蘇航空職業技術學院 江蘇省鎮江市 212134endprint