仪器仪表中自动化控制技术及其应用探讨

摘 要：随着经济科技的迅猛发展，人们对于仪器仪表的功能需求也在不断增加。仪器仪表中的自动化控制技术的研发过程还在不断的进行，以此来达到提升仪器仪表性能，不断强化其功能，提高其适应性，增加其应用范围的目的。仪器仪表的发展，能够更好促进其在各个领域中的应用，促进社会的发展。因此，本文对仪器仪表中自动化控制技术及其应用进行探讨。

关键词：仪器仪表；自动化控制技术；应用

1 自动化仪器仪表的基本简介

1.1 自动化仪器仪表概述

仪器仪表加入自动化功能，就实现了技术的提升与进步。自动化仪器仪表是科学发展与进步的产物，涉及到很多领域。例如：教学过程中运用的物理化学定量分析、光学眼镜的相关仪器仪表；环境监测相关部门对土壤、空气、水资源进行监测与分析的仪器；农林牧部门对食品安全进行检测的仪器；生物部门对药品、基因等进行综合检测与分析的仪器仪表；还有工业上运用的工控仪表等。总的来说，自动化的仪器仪表技术是现阶段科学核心关键技术之一，也促进了各行业的快速发展与进步。

自动化仪器仪表一般具有检测、观察、计算等功能。其自动控制系统为关键的子系统。一般自动化检测仪器仪表有三个组成部分：第一、传感器，检测信号并模拟；第二、变送器，将传感器测量到的模拟信号进行转变，变化为4到20mA的电流信号，并且输送到可编程控制器进行显示。第三、显示器，它的作用是显示出测量直观结果。自动化仪器仪表由于具有操作简单、测量准确、清晰显示等优势，所以得到了工业、农业以及各方面的广泛使用。并且自动化控制系统中的重要组成部分为其内部与微机的接口，该接口充當了自动控制功能眼睛的作用。

1.2 自动化仪器仪表的应用范围

自动化仪器仪表的应用范围是十分广泛的，比如其可以应用于环保仪器仪表，这种仪器仪表能够实时的检测出环境的污染源，以及分析环境的质量，这种仪器仪表的使用有利于治理我国的水污染，大气污染等等，符合人民的利益；对于电工仪器仪表来讲，其对我国智能电网的建设以及推进我国电力用户信息采集系统具有非常重要的意义；工业自动化仪器仪表在我国工业行业中占据了举足轻重的作用，具有重要的应用价值。

2 自动化仪器仪表的分类

2.1 按不同用途来分类

仪器仪表有各种用途，有的用在运输上，比如汽车仪表、拖拉机仪表；有的用在航空上，比如船用仪表、航空仪表；有的用在地质上，比如地质勘探测试仪器、地震测试仪器；另外随着科学技术的发展，很多仪器仪表应运而生，比如教学仪器、医疗仪器、环保仪器等。

2.2 按不同功能来分类

随着我国自动化技术的成熟和各种行业的需要，产生了各种功能的仪器。比如工业自动化仪表按功能可分为检测仪表、记录仪表、计算仪表等；检测仪表按被测物理量又分为温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表等。

3 仪器仪表中自动化控制技术及其应用

3.1 改进仪器仪表结构与性能

第一、自动化控制技术广泛应用，亟需仪器仪表技术的大力支持，同时也必然促进了仪器仪表的快速发展。仪器仪表与智能硬件和智能软件的相互结合可大大提升测量效率与性能，拓展测量功能。在仪器仪表中内嵌入一些智能算法，如蚁群算法、遗传算法、神经网络算法等，可大大提高仪器仪表的工作效率、速度，完善功能和提高性能。第二、把各个相互独立的仪器仪表系统，利用微处理器和微控制器有效结合起来，通过模糊控制算法进行设计。它的优势在于可以没有之前的参照数据以及对应的数学模型，只需要结合经验、总结规则，结合芯片的现场调试、离线计算功能，有效做出预定需要的数据分析和控制反应。

3.2 有关设计虚拟仪器的构造

很多厂家在改进仪器仪表的设计中都是使用虚拟仪器，以源代码的方式供应给用户，同时结合虚拟仪器驱动器，就可以即插即用，有效完成。另外，有关厂家对于VXI总线驱动器规范也推出了新的驱动软件管理标准，在构造方面实施了几项升级与优化，这都是为了进一步操作与开发用户，进而提高运行效率。想要提高程序软件的灵活性，第一，就要在各方面发生改变，也就是驱动设备的简便性、直观性与运行效率等方面。第二，在开发工具在最新的Labwindows/CVI5.0内建的基础上，对人机交互体验进行优化，就能够自动生成智能的仪器驱动代码。这样不但能够简化工作量，还能够有效统一代码，更加方便高效。第三，通过智能化的形式实施管理，用户只需要设置底层，结合智能化的方法，就能自动监测、辨别、维护仪器的运行情况。

3.3 仪器仪表网络化中的应用

电子计算机以及信息化的巨大进步使得网络技术得到前所未有的迅猛发展，不论在工业、教育、商务中都能体现出网络化与智能化的深度融合，将信息网络应用于自动控制系统和工业生产设备中，已是大势所趋。只有将分散的仪器仪表节点利用网络化技术充分结合，才能将资源得到更合理得应用，对于决策的实现才更为科学。

4 结束语

总之，仪器仪表经过几十年的发展，已逐渐应用到生产生活的各个方面，给人类带来方便的同时，自身功能趋于完善，性能更加优异，适应性愈加强大。未来仪器仪表在自动化控制与应用中呈现出智能化、网络化的发展趋势，继续为人类的福祉做出贡献。

参考文献：

[1]吕秋霞.仪器仪表中的自动化控制及其应用研究[J].电子技术与软件工程，2015（10）.

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