智能仪表的出现,极大地扩充了传统仪表的应用范围。智能仪表凭借其体积小、功能强、功耗低等优势,迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。在新的技术革命的推动下,尤其是微电子技术和微型计算机技术的快速发展,使电子仪器的整体水平发生很大变化,出现了独立式智能仪器,GPIB自动测试系统,插卡式智能仪器(个人仪器),VXI总线仪器系统和虚拟仪器。智能仪表朝着智能化、自动化、小型化、模块化和开放式系统的方向发展。
独立式智能仪表(简称智能仪表)即自身带有微处理器和GPIB接口的能独立进行测试工作的电子仪表,独立式智能仪表在结构上自成一体,因而使用灵活方便,并且仪器的技术性能可以做得很高。个人仪器系统则是由不同功能的个人仪器和PC机有机结合而构成的自动测试系统。
由于个人仪表和个人仪表系统充分利用PC机的软硬件资源,因而相对传统智能仪器和由智能仪器构成的GPIB总线仪器系统来说,极大地降低了成本,大幅度地缩短了研制周期,有广阔的发展前景。 VAX总线是一个开放式结构,它对所有仪表生产厂家和用户是公开的,即不同生产厂家生产的卡式仪器可以在同一机箱中工作,从而使VAX总线很快成为测试系统的主导结构。
测量仪器的主要功能都是由数据采集、数据分析和数据显示等三大部分组成的。在虚拟现实系统中,数据分析和显示完全用PC机的软件来完成。因此,只要额外提供一定的数据采集硬件,就可以与PC机组成测量仪器。这种基于PC机的测量仪器称为虚拟仪器。在虚拟仪器中,使用同一个硬件系统,只要应用不同的软件编程,就可得到功能完全不同的测量仪器。可见,软件系统是虚拟仪器的核心,“软件就是仪器”。
传统的智能仪器主要在仪器技术中用了某种计算机技术,而虚拟仪器则强调在通用的计算机技术中吸收仪器技术。作为虚拟仪器核心的软件系统具有通用性、通俗性、可视性、可扩展性和升级性,能为用户带来极大的利益,因此,具有传统的智能仪器所无法比拟的应用前景和市场。
智能化是计算机应用的一个崭新领域,利用计算机模拟人的智能,用于机器人、医疗诊断、专家系统、推理证明等各方面。
自动化是指计算机作为系统的控制者,通过执行测试软件,实现对测量全过程的控制及处理,各程控仪器设备完成采集,测量,处理等任务。
小型化智能仪器指微电子技术、微机械技术、信息技术等综合应用于仪器的生产中,从而使仪器成为体积小、功能齐全的智能仪器。它能够完成信号的采集、线性化处理、数字信号处理,控制信号的输出、放大、与其他仪器的接口、与人的交互等功能。微型智能仪器随着微电子机械技术的不断发展,其技术不断成熟,价格不断降低,因此其应用领域也将不断扩大。
智能仪表是计算机科学、电子学、数字信号处理、人工智能等新兴技术与传统的仪器仪表技术的结合。随着专用集成电路、个人仪器等相关技术的发展,智能仪表将会得到更加广泛的应用。