智能儀器的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢

　　20世紀70年代以來。在新技術(shù)革命的推動下：尤其是微電子技術(shù)和微型計算機技術(shù)的快速進步，使電子儀器的整體水平發(fā)生很大變化，先后出現(xiàn)獨立式智能儀器、GPIB自動測試系統(tǒng)、插卡式智能儀器(個人儀器)和VXI總線儀器系統(tǒng)幾種，近年來又發(fā)展出了PXI儀器系統(tǒng)等。

　　獨立式智能儀器(簡稱智能儀器)即前述的自身帶有微處理器能獨立進行測試的電子儀器。鉀能儀器是現(xiàn)階段鉀能化電子儀器的主體，也是本章討論的正點。

　　獨立式智能儀器在結(jié)構(gòu)上自成一體，因而使用靈活方便，并且儀器的技術(shù)性能可以做得很高。這類儀器在技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，同時借助于新技術(shù)、新器件和新工藝的不斷進步，這類儀器還在不斷發(fā)展。不斷地推陳出新。目前，不僅大多數(shù)傳統(tǒng)的電子儀器已有相應換代的智能儀器產(chǎn)品，而且還出現(xiàn)了不少全新的儀器類型和測試系統(tǒng)體系，使現(xiàn)代電子測量與儀器發(fā)生了根本性的變化。智能儀器幾乎都配有GPIB(或RS-232C)通信接口，可以很方便地組成自動測試系統(tǒng)。

　　一個自動側(cè)試系統(tǒng)由計算機、多臺可程控儀器及GPIB總線三者組成，計算機作為系統(tǒng)的控制者，通過執(zhí)行測試軟件。實現(xiàn)對測量全過程的控制及處理;各個可程控儀器設備是測試系統(tǒng)的執(zhí)行單元，具體完成采集、測量、處理等任務;GPIB由計算機及各程控儀器中的標準接口和標準總線兩部分組成，它如同一個多功能的神經(jīng)網(wǎng)絡。把各種儀器設備有機地連接起來，完成系統(tǒng)內(nèi)的各種信息的變換和傳輸任務。

　　自動測試系統(tǒng)具有極強的通用性和多功能性，對于不同的測試任務，只需增減或更換“掛”在它上面的儀器設備，編制相應的測試軟件，而系統(tǒng)本身不變。這種自動測試系統(tǒng)特別適用于要求測量時間極短而數(shù)據(jù)處理量極大的測試任務中。以及測試現(xiàn)場對操作人員有害或操作人員參與操作會產(chǎn)生人為誤差的測試場合。

　　個人儀器是在智能儀器的荃礎上，伴隨著個人計算機(PC)而創(chuàng)造出的一種新型儀器。個人儀器系統(tǒng)是由不同功能的儀器卡、插卡箱和一臺PC有機結(jié)合而構(gòu)成的自動測試系統(tǒng)。由于個人儀器和個人儀器系統(tǒng)充分地利用PC的軟件、硬件資源，因而相對傳統(tǒng)智能儀器和由智能儀器構(gòu)成的GPIB總線儀器系統(tǒng)來說，極大地降低了成本，大幅度地縮短了研制周期，顯現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。

　　早期的個人儀器及系統(tǒng)的總線是由各生產(chǎn)廠家自行定義而無統(tǒng)一標準，使用戶在組建個人儀器系統(tǒng)時難以在不同廠家產(chǎn)品中進行配套選擇，妨礙了個人儀器的推廣和發(fā)展。為此，1987年HP，泰克等5家儀器公司在經(jīng)過一段扎實的工作之后，聯(lián)合推出適于個人儀器系統(tǒng)標準化的接口總線標準VXI規(guī)范，后又推出了PX1規(guī)范，并為世界上各廠家所接受。

　　VXI/PX1總線是開放式結(jié)構(gòu)，它對所有儀器生產(chǎn)廠家和用戶都是公開的，即允許不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的卡式儀器在同一機箱中工作，從而使VXI/PXI總線很快就成為測試系統(tǒng)的主導結(jié)構(gòu)。VX1/PXI總線系統(tǒng)(即采用VXI/PXI總線標準的個人儀器系統(tǒng))一般由計算機、VXI/PXI儀器模塊和VXI/PXI總線機箱構(gòu)成。VXI總線是面向模塊式結(jié)構(gòu)的儀器的總線，與GPIB總線相比較其性能有了較大幅度提高。