仪器仪表中的自动化控制及其应用研究

陈刚

摘 要：随着近些年来我国工业化程度的不断升高，对各种仪器仪表的要求也在不断升高。尤其是社会的发展使得各个行业中对仪器仪表的应用也在不断增多。实现对仪器仪表的自动化控制一方面可以提高设备的使用效率，另一方面可以实现设备运行准确度的提高。本文将就仪器仪表中的自动化控制及当前我国自动化设备的应用情况进行研究。

关键词：仪器仪表；自动化控制；设备应用；分析研究

作为科学技术发展的重要结晶，自动化的仪器仪表的应用为我国工业化的发展奠定了坚实的基础。当前各种自动化控制的仪器仪表已经在物理、化学、医学等领域得到广泛应用并取得了良好的效果。同时，自动化的仪器仪表主要是基于新型的信息处理方法进行的，因此具有较强的特征性。本文将就此进行研究。

1 自动化仪器仪表及其分类简介

仪器仪表的自动化控制实现了当前工业应用效果的提升。在现阶段应用过程中，自动化控制的仪器仪表已经在环境科学、化学的等各个学科进行了各种应用。就应用效果来看，通过使用自动化仪器仪表实现了工业生产效率的提高。例如在化学分析领域，通过使用自动化控制的仪器仪表可以实现对各种化学物质的快速精准检测。同样的，在环保部门，通过使用一些自动化的仪器仪表可以对环境中出现的各种异常情况进行实时监测并及时采取措施进行治理，有效的避免了污染扩大化。

在對仪器仪表进行分类方面。现阶段使用的分类方法主要有两种。一种是按照应用进行分类。不同的机械设备上需要用到不同的仪器仪表。例如在汽车上使用的仪表就和在医学上使用的仪表具有很大的差别。当前在航天航空、地质勘探等方面也会用到各种仪器仪表。因此可以按照这些不同的应用途径等进行分类。另一种分类方法是按照仪器仪表的不同功能进行的。仪器仪表的在设计时就已经决定了其具体用途。例如，有些仪器仪表是对温度进行测量的，传输的数据也是温度数据。有些仪器仪表是对压力进行测量的，获得也是压力数据。因此可以按照功能的不同进行分类。

2 自动化仪器仪表的应用研究

2.1 仪器仪表的结构和功能研究

科技的不断发展使得仪器仪表的应用也得到了不断优化。尤其是现阶段各种信息技术和计算机技术的飞速发展已经使得仪器仪表的结构和功能得到优化。下文将就此进行具体分析。

首先，自动化控制的仪器仪表应用范围得到扩大。尤其是近些年来仪器仪表的自动化程度的不断升高，在各个领域的应用情况也得到一定的发展。通过对软件和硬件的各种优化，当前的自动化仪器仪表已经能够实现对数据的便捷获取和在线分析，这种功能的提高使得在对数据进行分析方面可以有效的实现对抽象数据的有效测量，实现测量功能的良好优化。例如对当前发展较快的人工神经网络的构建等，保证了设备运行效率的提高。

其次，当前仪器仪表的集成化程度不断提高，各种便携式的仪器仪表不断出现。这主要是由于现阶段微处理器以及微流控芯片技术的提高使得在对各种数据处理城区设计上有了很大的优化。仪器仪表集成化程度的提高是在仪器整体功能不收影响的基础上实现的，因此可以实现原位检测，在对受测样本不进行破坏的基础上实现对各种数据的获取。这种进步极大的拓宽了仪器仪表是适用范围，同时使得获取的各种数据更加准确。除此之外，各种模糊控制程序的产生为仪器仪表的控制开辟了新的途径。通过进行数据采集并结合模糊推理可以极大的提高了测量结果的准确程度。基本上实现了仪器仪表的自动化控制，并为其今后的发展方向奠定了基础。

2.2 虚拟化的仪器结构研究

现阶段使用的各种仪器仪表都经过了较长时间的设计。在前期进行设计过程中一般都是一包虚拟仪器进行，通过代码的形式对仪器的一些功能等进行介绍。这种方式的产生大大提高了对各种仪器仪表设计的效率和效果。同时这种方式的一个重要优点就是较为灵活。因为各种功能的实现都是在程序设置好的基础上实现的，如果存在问题和隐患，只需要对相关程序进行一定的优化。在自动化仪器仪表的今后发展过程中，其主要方向有以下几点：首先，设计好的设备要能够实现其驱动的直观性。在进行实际使用时要注重其便捷性和高效率。因此就需要保持原有的即插即用的端口，实现对这种数据函数的调用。其次，在使用最新的程序开发基础上要融入相关的智能化技术，在进行人机交互过程中能够是吸纳源代码的自动生成，简化工作量，提高工作效率，同时保证源代码编程的特点，在实际使用过程中便于维护和保养。

2.3 构建仪器仪表网络，提高使用效果

一个完整的工业系统需要很多仪器仪表的使用。因此，要实现仪器仪表自动化程度的升高就要组建相应的仪器仪表控制网络。将每一个仪器仪表作为网络中的一个节点进行控制，实现对整个系统的有效控制。同时，随着近些年来相关的智能化软件的不断更新换代，其功能和使用效果也得到有效提高。通过将仪器仪表构建成网络其产生的优势是值得我们注意的。举例而言：在以往使用对一些波形图等进行处理过程中主要依靠使用万用表和示波器，通过进行设备调节来实现波形的转换，获得有效的数据资料。但是现阶段，通过将万用表和示波器与计算机进行连接，实现联网处理，在合理使用相关处理软件的基础上可以对各种数值等进行有效测量。比如进行滤波，傅里叶变换等。除此之外，传统的数据采集设备无法实现远程操作，通过使用各种现代化的数据采集仪器进行联网操作可以有效的实现分布式数据采集，达到远程控制的目的，使得数据采集变得极为便捷。同时对采集获得数据可以进行分类存储并进行分析，比如对已经获得的数据可以进行拷贝并上传到数据库中，以备查看。仪器仪表自动化程度的提高极大的实现了对设备的实施监控。这需要技术人员、质检人员等共同努力，对每一个环节进行监控，实现数据分析，并依据数据产生的规律进行相应的调整，为信息处理的进一步发展指明了方向。

3 总结

技术的不断进步使得仪器仪表的自动化控制也在不断发展，催生了各种相关技术的不断进步。在今后的发展过程中，仪器仪表的自动化进步使得产生的仪器体积更小、操作更为简便、功能更加强大，以满足我国工业化发展的需求。为社会进步，国家发展贡献力量。

参考文献

[1]张文娟，马春雷等.仪器仪表中的自动化控制及其应用[J].机械管理开发，2014（1）.

[2]王科.仪器仪表中的自动化控制及其应用[J].城市建设理论研究，2015（17）.