数字化传感器

一、概述 电量隔离传感器变送器是针对工程中的电量检测（监测），提高系统的整体抗干扰能力，而研制开发的一种小体积、高性能的电量测试部件（产品）。 电量隔离传感器变送器可以对现场的大电流、高电压、功率、频率、相角、电度等电参量进行隔离测量和变换，也可以对各种微弱信号（如各种桥路信号）进行隔离放大和变换，将其调理后，变换成符合国际通用标准的电压、电流、频率等模拟信号或变换成数字量、开关量状态等信号输出。这些输出信号可以和传统的指针式仪表相接，也与现代的数字式自控仪表、各种AD转换器以及计算机系统直接配接，从而可以形成一个高可靠的工业检测（监测）或控制系统。 由于电量隔离传感器在应用中，用户不需做二次开发工作，高电压或大电流信号可以直接接入产品，（通过端子、插针输入或穿孔方式输入），就可以得到相应的输出信号。因此电量隔离传感器作为信号调理、隔离和变换功能摸块，是工业控制和数据采集系统中比较理想的变送器产品。 随着科学技术的不断发展，工业控制或检测（监测）系统对电量隔离传感器的要求也越来越高，特别是在产品的稳定性、检测精度和功能方面。由于数字化产品不论其性能还是功能，如非线性校正和小信号处理方面，模拟产品是不可比拟的。因此，电量隔离传感器的数字化是一种必然趋势。 下面就电量隔离传感器的工作原理和其数字化技术问题作一个简述，供大家参考。 二、电量隔离传感器基本工作原理 由于电量隔离传感器产品的被检测对像主要是电流和电压信号，所以下面主要介绍电流和电压信号的检测原理。 1、交流信号检测原理 交流信号又分为交流电压和电流信号。图1为交流电流信号的检测原理框图，图2为交流电压信号的检测原理框图，由CT和PT对信号进行隔离，电流为穿孔输入方式，电压为端子接线输入方式。 [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/12/200912291744_192765_1636985_3.gif[/img]图1 交流电流信号检测原理框图[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/12/200912291744_192766_1636985_3.gif[/img]图2 交流电压信号检测原理框图其中，CT为电流互感器，PT为电压互感器，输出一般为0～5V或4～20mA。

关于集成化与数字化传感器的应用集成传感器概述 集成传感器(integrated sensor)是在半导体集成技术、分子合成技术、微电子技术及计算机技术等基础上发展起来的。集成传感器的种类很多，可大致归为以下两种类型‘传感器本身的集成化和传感器与后续电路的集成化。 1.传感器本身的集成化 传感器本身的集成化可分为两种情况: 一种是具有同样功能的传感器的集成化。如电荷藕合器件(CCD)就是在一块半导体芯片上集成了许多光电传感器的集成化器件，又如将多个相同的光敏二极管“集成”在同一芯片上成为摄像仪中的光敏器件。这种集成化的特点是把对一个点的测量扩展成对一条线、一个平面或对空间的测量。 另一种是不同功能传感器的集成化，使一个传感器具有多种功能。如把温度变送器和湿度传感器集成在一起，可同时枪测温度和湿度。2.传感器与后续电路的集成化 此类集成化也可分为两种情况· ·一种是传感器和输出电路的集成化。如光电传感器和其放大电路集成在一起，可减少干扰.提高灵敏度;在硅片上制造薄膜传感器及放大器而构成的加速度传感器等。 另一种是将传感器和后续数据处理电路集成在一起.如微机化的传感器，既具备传感器的功能，又具有记忆及运算的功能、信息处理及非线性滤波的功能、多重翰人系统的构成一与同一数据的周期重复处理功能，以及系统的调节与控制的功能等。因此，这种传感器是一种多功能化的传感器. 总的来说，集成传感器具有如下特点: (”成本低.由于集成电路工艺已十分完善，利用这种技术可降低产品的成本。 (2)小型化.以硅技术为基础，将多个相同或不同的器件集成在一起，使许多引线变为芯片的内部连线，可使体积大大缩小. (3)性能改善。集成传感器可以把温度补偿、信号放大及处理电路做在同一块芯片上，这样就使环境沮度变化和电源波动等外界因素对输出信号的影响减至最小。 (4》可靠性提高.由于集成化的结果，使外引线变为内引线，器件的焊点大大减少，可靠性得以提高。 (5)接11灵活性增加。可在传感器芯片上设计阻抗变换电路、电平变换电路等，以适应不同的要求，便于与外电路连接。来源：中国仪器仪表网

今后，实验室里的学生不用再手忙脚乱地计算一大堆数据，取而代之的是与实验同步的数字化数据分析。记者今天了解到，首个用数字化设备装备的“科学探究实验室”在济南回民中学启用。由此，我们不难看出，中学实验室将步入数字化时代。 　　以往，中学实验楼虽然一再翻新，除了实验台、通风柜等实验室家具更新外，实验室的实验基本依靠手工进行和演算。往往一堂45分钟的实验课，有一半时间是在计算实验数据，证明实验结论。受此局限，学生即使想进行多角度实验也力不从心。为充分支持学生进行多方面探究学习，我市决定在济南回民中学和济南九中试点建设数字化实验室。 　　今天，记者在济南回民中学看到了我市首个数字化“科学探究实验室”。该实验室采用现代先进测量技术，基于计算机平台使用，并融合传感技术、光机电一体化技术及软件技术。该实验室可满足物理、化学、生物等学科的实验需要，可供6个小组共36人同时上实验课。在“科学探究实验室”的首堂公开课上，高二(四)班的学生做实验验证了牛顿第二定律。记者看到，当实验滑轮车运动的时候，实验数据会即时传输到电脑中，并用坐标轴进行演示。学生刘宏超说：“以前有大量的时间用在计算数据上，现在可以将精力集中到设计实验上。”据了解，随着实验室家具不断科技化，数字化科学实验室试点的深入，我国中学实验室将步入数字化时代。

导读：传感器技术是现代科技的前沿技术，其水平高低是衡量一个国家科技发展水平的重要标志之一。感器技术已经从传统的物性型向集成化、多功能化、数字化、智能化、系统化、网络化发展，并不断应用新材料。　　　　传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。　　　　传感器的种类繁多，分类方法也多。目前常用的是按照传感器的用途，分为：力敏传感器、热敏传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、加速度传感器、生物传感器，等等。(3)技术动向与发展趋势　　　　传感器技术是现代科技的前沿技术，其水平高低是衡量一个国家科技发展水平的重要标志之一。通过多国展，我们不难发现，感器技术已经从传统的物性型向集成化、多功能化、数字化、智能化、系统化、网络化发展，并不断应用新材料。应用领域也从高技术和军事领域迅速转移到传统基础工业改造、大型工程系统配套、汽车电子化配套、家电控制系统、医疗卫生、健康保健、环保监测治理等国民经济的各个领域。　　　　1)传感器的集成化和多功能化　　　　传感器集成化，即将传感器、信号处理器、控制系统、电源系统等产品一体化，作为投入市场的初始产品，才能获取行业的重视，满足市场需求。已经获得广泛应用的多功能硅压力/差压传感器是小型集成化的典型。它是在4mm＊4mm的硅片上，采用微电子平面工艺和微机械加工工艺，采用三坯双岛的复合敏感结构，实现了差压、静压和温度3参数的同时测量。　　　　2)传感器的数字化和智能化　　　　传感器的数字化和智能化的出现是传感器产业又一次突破，也成为当今传感器行业发展的重要发展方向之一。智能传感器将微处理、通信总线接口、信息检测、信息处理和信息传输等功能一体化，并自行进行补偿、校正、故障排除，将只能进行单一检测、单一功能的传统传感器与智能化技术相结合，实现传感器的多种测量、多种变量的特性。另外数字传感器内部结构简单，利用纯数字电路进行测量，抗干扰性强。随着计算机技术的发展，使传感器的数字化和智能化得到了最大意义的体现，具有更大的发展潜力和空间。　　　　3)传感器的系统化和网络化　　　　传感器的系统化和网络化是必然，智能化传感器的发展，为传感器测控网络的实现提供了技术基础，网络技术和传感器技术的结合，使传感器随着无所不在的计算机网络的发展而发展。这种技术上的飞跃不仅使传感器的性能大大提高，而且将带来高额的技术附加值。要实现无所不在的参数检测，传感器向网络化发展将成为今后研究的热点，他将为系统的扩充提供了极大的方便，减少现场布线的复杂性和电缆的数量。网络传感器是以嵌入式微处理器为核心，集成了传感器、信号处理器和网络接口的新一代传感器。在网络传感器中，采用嵌入式技术和集成技术，使传感器的体积减小，抗干扰性能和可靠性提高；微处理器的引入，使网络化传感器成为硬件和软件的结合体，根据输入信号进行判断、决策、自动修正和补偿，提高了控制系统的实时性和可靠性；网络接口技术的应用，为系统的扩充提供了极大的方便，减少了现场布线的复杂性和电缆的数量。　　　　(4)国内外的差距　　　　物联刚应用已从政府政策扶持进入市场导入期，传感器作为物联网基础，处于产业链上游，在物联网发展之初受益较深。但传感器已成我国物联网发展瓶颈。据分析，我国传感器行业发展落后，困内传感器需求，尤其是高端需求严重依赖进口，困产化缺口巨大，目前传感器进口占比80%，传感器芯片进口占比达90%。国产化需求迫切。国内传感器厂商占据中低端市场从发展态势看，国内传感器厂商有三种情况：　　　　一是国有企业发展处于平稳增长状态，总体上跟跟不上国外最新技术发展的步伐，除少数厂家外，总体差距有扩火的趋势。这是因为传感器技术发展快，工艺和制造设备更新快，许多新设备国内厂商无法制造等原因造成的。并且设备的单台价格少则几十万美元，多则数百万美元，绝大多数厂家靠白身积累很难购买新型设备，致使在许多新技术、新工艺方面无法跟国外企业飞速发展的步伐。　　　　二是营或合资企业的产品占据了中低端市场，传统技术和装备手段可以满足绝火多数产品的制造要求，市场发展状态良好。除个别厂家在个别品种方面将国外生产的芯片拿到国内封装出相关产晶、．占据市场较大份额外，其他高端产品均是困外厂商在垄断。　　　　三是外资企业的产品占据国内高端市场绝大多数的市场份额，并将会在今后很长一段时问内持续把持高端市场，这种势头在短期内不会得到根本转变。　　　　我国传感器业取得的新进展主要表现在：一是在数景方面，通过多年的积累，随着装备的改进，产能在近几年得到了突飞猛进的发展，几乎以每年近一倍的速度在增长；是在品种方面，除少数品种外，目前国内能够生产多数品种的产品；三是在质量方面，国内厂商开发的多数产品性能能够满足工程需要，产品质量丌始接近困外产品水平：四是在新产品方面，由于创新能力小足以及工艺技术和加工手段的差距，我困企业自主发的新产品少。　　　　面临的的问题在于：原刨技术少、新型加工手段缺少、工艺装备落后、持续发展的体系没有建立起来。新型传感器的产业化速度慢仍困扰着众多传感器企业。产品更新换代是行业持续发展的源泉，传感器正向更多领域拓展，这些领域不断增长的需求，要求新型传感器产品不断的涌现。网络的应用，IT业的迅速发展，也对传感器新品提出更多要求，因此本土传感器还有太多的地方需要学习和提高。在技术方面，我国传感核心技术缺乏，成为行业发展、甚至物联网产业进步的阻碍力量。在企业方面，我国传感器企业规模普遍较小，很难和世界级大型公司竞争。在政策方面，我国行业专业激励政策不明确，企业不易得到辅助。在市场方面，我国传感器业面临中高端依赖进口、低端价格战和同质化竞争的局面。

我国分析仪器和传感器产品，已经加大力度朝向智能化、信息化、网络化方向发展，以实现更灵敏、更准确、更快速、更可靠地实时检测。分析仪器是我国科技、经济和社会持续发展的基础，无论在工业过程控制、设施农业、生物医学、环境控制、食品安全乃至航空航天、国防工程等领域，均迫切需要各类新型传感器作为信息摄取源的小型化、专用化、简用化、家庭化的新一代分析仪器，以迅速改变我国分析仪器的落后状况。传感器作为现代科技的前沿技术，传感器产业也是国内外公认的具有发展前途的高技术产业，它以其技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人瞩目。几十年来，以微电子技术为基础，促进了传感器技术的发展。多学科、多种高新技术的交叉融合，推动了新一代传感器的诞生与发展。例如：我国重点开发的MEMS、MOMES、智能传感器、生物化学传感器等以及今后将大力开发的网络化传感器、纳米传感器均是多学科、多种学科技术交叉融合的新一代传感器。微型化是建立在微电子机械系统(MEMS)技术基础上的，目前已成功应用在硅器件上形成硅压力传感器(如上述EJX变送器)。微电子机械加工技术，包括体微机械加工技术、表面微机械加工技术、LIGA技术(X光深层光刻、微电铸和微复制技术)、激光微加工技术和微型封装技术等。MEMS的发展，把传感器的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。传感器的检测仪表，在微电子技术基础上，内置微处理器，或把微传感器和微处理器及相关集成电路(运算放大器、A/D或D/A、存贮器、网络通讯接口电路)等封装在一起完成了数字化、智能化、网络化、系统化。(注：MEMS技术还完成了微电动机或执行器等产品，将另作文介绍)网络化方面，目前主要是指采用多种现场总线和以太网(互联网)，这要按各行业的特点，选择其中的一种或多种，近年内最流行的有FF、Profibus、CAN、Lonworks、AS-Interbus、TCP/IP等。除MEMS外，新型传感器的发展还有赖于新型敏感材料、敏感元件和纳米技术，如新一代光纤传感器、超导传感器、焦平面陈列红外探测器、生物传感器、纳米传感器、新型量子传感器、微型陀螺、网络化传感器、智能传感器、模糊传感器、多功能传感器等。多传感器数据融合技术正在形成热点，不同于一般信号处理，也不同于单个或多个传感器的监测和测量，而是对基于多个传感器测量结果基础上的更高层次的综合决策过程。有鉴于传感器技术的微型化、智能化程度提高，在信息获取基础上，多种功能进一步集成以致于融合，这是必然的趋势，多传感器数据融合技术也促进了传感器技术的发展。多传感器数据融合的定义概括：把分布在不同位置的多个同类或不同类传感器所提供的局部数据资源加以综合，采用计算机技术对其进行分析，消除多传感器信息之间可能存在的冗余和矛盾，加以互补，降低其不确实性，获得被测对象的一致性解释与描述，从而提高系统决策、规划、反应的快速性和正确性，使系统获得更充分的信息。其信息融合在不同信息层次上出现，包括数据层(像素层)融合、特征层融合、决策层(证据层)融合。由于它比单一传感器信息有如下优点，即容错性、互补性、实时性、经济性，所以逐步得到推广应用。应用领域除军事外，已适用于自动化技术、机器人、海洋监视、地震观测、建筑、空中交通管制、医学诊断、遥感技术等方面。近年来，传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。新型传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造，而且可导致建立新型工业，是21世纪新的经济增长点。（摘自中国教育装备采购网）

解读传感器如何发展 传感器的出现，被誉为本世纪初高压电器制造业的一场革命。其数字化输出、网络化接线使得电网更安全、更环保、更利于一次设备乃至整个输配电系统的智能化。传感器与传统互感器相比有以下特点： 小信号传输代替大功率输出，互感器小型化、低功率化可使原先数十公斤甚至上吨的重量减小到几公斤。 光隔离代替油、气绝缘。独立式高压互感器一二次间采用光纤数字连接，光隔离代替复杂昂贵的油气绝缘系统，这是一个革命性变革，使得电压愈高，互感器的性价比愈高。 数字化输出替代模拟输出，便于后续网络连接和智能化处理，采用光纤传输，具有更强的抗电磁干扰能力。 网络数据共享代替多绕组并行接线。传感器单点测量数据可经由工业以太网传输，因而获得共享，在电站可省去大量的并行电缆。 应用情况 资料统计，我国目前大约有上百个单位从事新型传感器的试探性研发，初步形成供货能力的大约有十家左右，门类较为齐全，可全面供货的目前已经有3～5家。产品涉及10～800千伏,电流、电压、独立式、组合电器式等不同品种。 2004年起，有源传感器先于光学互感器进入市场应用，有源传感器高压侧将电流信号转换为数字信号经光纤传至地电位，像光学传感方案一样，实现了高低压之间的光隔离绝缘，加之便于工业化批量生产，已成为占主导地位的互感器种类。 同一时期，我国研发一种更加实用的“自励源”技术，从而有源式转变为一种“准无源”结构。这一方案可大幅度简化互感器，从根本上提高可靠性和寿命周期。 不久，一种适合电子式小功率分压的“等势腔”分压结构在我国出现，它具有很高的绝缘安全性和测量精度指标，因而可以替代传统依靠油、气绝缘的互感器。该技术特别适合于高压、特高压分压器结构的干式化，是一种出自我国的新型电子式电压互感器。 为了克服测量性能易受温度、震动应力的影响，目前，光学方案已经由环状磁光玻璃改进为一种光纤式传感器，使得光学方案登上了一个新的技术平台，更加接近实用要求，这类被称为光纤式的电子互感器已经有少量试用，需要进一步克服结构复杂和造价过高问题。 应用面临的主要问题 传感器改变了原有的装配应用方式，例如微电子器件被前移至户外环境的高压线、隔离刀闸、断路器等强干扰源附近，必须经受恶劣气候条件以及不规则强电磁干扰的考验，所以目前传感器研发和应用中面临的主要问题是：电磁干扰防护、通信差错控制、可靠电源方式以及适应户外环境，如果措施不当，易引发信号失效、保护误判、锈蚀老化等。 解决这些问题，我们需要尽快完善试验、检验相关标准，促进传感器下一步研发的关注点向高可靠、高稳定方向倾斜。 未来研发方向 传感无源化：由于无源传感方式具有技术优势，独立式ECT传感部件将趋向于无源化，这包括有源式传感器将通过摆脱对外源的依赖，实现自供电，走向准无源化，由此，传感器平均寿命周期将会达10年以上。 经过一系列传感器的脉理，我们熟知了传感器的发展趋势，在未来的世界里，传感器的发展，人人可以见得.[color=#fe2419][size=5]以后发帖要注意版规哦，不能有超链接！！！[/size][/color]

MHZ(兆洲)牌超声波大量程物/液位传感器MH-A30A4是重庆兆洲科技发展有限公司在新的一年里, 最新专业制造的通用型超声波物/液位传感器，它博采众长,吸取了国内外多种物/液位传感器优点,实现了全数字化,人性化设计理念,具有完善的物/液位测控功能.数据传输功能和人机交流功能。主芯片采用进口工业级单片机，数字温度补偿和超宽电压输入稳压等数十块相关专用集成电路。具有抗干扰性强，可选择模拟量，开关量及RS485输出，方便的与相关设施接口。本机是ABS材料外壳，防护等级为IP65，它不必接触工业介质就能满足大部分物/液位测量要求，从而彻底地解决了压力式、电容式、浮子式等传统测量方式带来的缠绕、堵塞、泄露、介质腐蚀、维护不便等缺点。最大量程：30m 盲区：1m 指向角（Q）≈12°工作频率：20KHz～43.0KHz（因型号规格而不同）输出信号：4～20mA (其它方式可选)最大负载阻抗：300Ω最小显示分辨率：1mm 精度：±0.3％×最大量程工作温度：－10℃～60℃ 工作压力：常压外形尺寸：φ110x160mm 重量2.5kg工作电压：DC12—36V 功耗1.5W进线电缆： Φ5～10mm×5m方便的螺纹安装（M30×1.5）

给数据驱动的质量管理提供了可靠、及时、完整可追溯的质量数据数字化检测对于企业最直接的价值，就是给数据驱动的质量管理提供了可靠、及时、完整可追溯的质量数据，使后续的质量决策有了依据和基础。不论是用来做分析，还是应对客户要求提供检测报告，数字化检测提供了质量管理用数据说话的原材料。对于质量管理而言，都在强调数据驱动的质量管理，不论是精益六西格玛、卓越运营或是其他的质量改善方法，都强调用数据说话。如果没有数字化检测，很难做到真正意义上数据驱动的质量管理。对于质量管理系统而言，如果检测和数据采集的过程基于纸质表格的方式来做，就会存在数据的可靠性不能保证的问题。数字化检测系统能够确保质量策划（取样计划、检验计划、质量控制计划等）和具体质量方针得到严格执行，对检测过程进行引导和限制，进而保证了质量检验数据的可靠性。只有有了可靠、及时、完整可追溯的质量数据，我们后续才能去做更有价值和意义的质量分析与改进、报表呈现等工作，2、数字化检测是质量合规的好抓手数字化检测不仅可以提供可靠、及时的质量数据，还可以确保质量信息的可追溯。质量管理特别强调可追溯性，尤其是当企业发生质量问题的时候，需要从质量问题发生的点，追溯到生产过程、检验过程，以及生产设备的参数，原材料的批次，原材料的检验情况，乃至供应商生产原材料时的质量管理是怎么做的，以及供应商的质量检验和企业来料检验结果之间是否有差异，差异的原因等。这些可追溯的不同维度的质量数据，为企业质量管理改进、质量管理合规性提供了可以价值落地的切实有效的方法。

[align=left]传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出。[/align][color=#333333] [/color]传感器可以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，促进了社会的发展，传感器可以代替多种人工操作并且更加便捷、快速、精准。传感器有着微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化的特点，它促进了传统产业的改造和更新换代。传感器能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。传感器包括有称重传感器、霍尔传感器、[url=http://www.eptsz.com/Index.aspx][color=black]液位传感器[/color][/url]、生物传感器、温度传感器、光敏传感器、位移传感器、压力传感器、视觉传感器等。我们可以看出传感器可以测量温度、压力、重力、液位、物料位置等。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，使用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，可以使使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量，所以传感器对于现代化生产十分重要。激光传感器可以用于长度、距离、振动、速度、方位等物理量的测量，还可用于探伤和大气污染物的监测等。霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。温度传感器可以应用于测量室内和室外的环境温度、压缩机顶部的排气温度、测量变频模块的温度等。光敏传感器可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，可以将这些非电量转换为光信号的变化。液位传感器可以检测各类液体的液位，将检测结果转化为电信号输出。位移传感器是一种属于金属感应的线性器件，可以把各种被测物理量转换为电量。[color=#333333] [/color]传感器一般由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源四部分组成，敏感元件直接感受被测量，并输出与被测量有确定关系的物理量信号；转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号；变换电路负责对转换元件输出的电信号进行放大调制；转换元件和变换电路一般还需要辅助电源供电。传感器早可以应用于工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。传感器可以精准的获取可靠的信息，获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段，因此应用范围十分广泛。

数字化测量技术是数字化制造技术中的关键技术之一。开发亚微米、纳米级高精度测量仪器，提高环境适应能力，增强鲁棒性，使精密测量装备从计量室进入生产现场，集成、融入加工机床和制造系统，形成先进的数字化闭环制造系统，是当今精密测量技术的发展趋势。 （1）数字化精密测量仪器的新动向——进入生产现场，非接触扫描测量倍受重视 　　三坐标测量机作为精密测量仪器的基本型主导产品，继续在机械制造业中得到重视和发展。以三坐标测量机为代表的精密测量仪器进入车间、服务于生产现场是发展的一个重要趋势。例如，LEITZ公司的精密三坐标测量机在车间用于测量大型齿轮就是一例。将数字化测量系统集成到数控加工机床上是另一个发展趋势。例如，秦川机床厂的CNC成型齿轮磨床集成了在机齿轮测量系统。与光学/激光非接触式扫描测量技术相结合，实现多功能、多种传感器的集成和融合，使坐标测量技术的应用更加丰富，更适用于生产现场。 　　①汽车大型覆盖件的非接触扫描测量精确而快速 　　配备有光学/激光式非接触扫描传感器的水平臂三坐标测量机实现了对汽车大型覆盖件的快速精密检测。德国ZEISS公司和瑞典HEXAGON集团等世界著名三坐标测量机制造厂在该领域进行了开发。瑞典HEXAGON集团所属DEA公司的PRIMA 　　C1系列水平臂测量机在CW43L型连续伺服关节测座上，可配备触发式测头、连续扫描测头、光学或激光扫描测头等多种测头，以适应不同测量环境和任务的要求。德国ZEISS公司的PROR Premium坐标测量机配备有EagleEye导航系统和可控测座，能够在汽车车身大型覆盖件尤其是车身分总成的质量过程控制中，对工件的几何参数、表面和边缘的特征点、间隙和贴合性等实施高速精密测量。 　　②带激光扫描测量系统的便携式柔性关节臂测量机功能增强 　　美国CIMCORE公司推出了配备有先进激光扫描测量系统的关节臂测量机。该仪器采用碳纤维材料制造，重量轻而刚性好，其中INFINITE系列的还具有无线通讯功能。仪器采用PC-DMIS软件，测量功能强。配上管件测量系统附件，还可实现对管件的长度、弯曲度、回弹等多种数据的测量和比较。测量范围为1.2m的仪器点测重复精度达0.010mm，空间精度达0.015mm。用于反求工程时，不仅测量速度快，而且可实现测量过程的实时显示和补漏测量数据的无缝拼接。该仪器可用于三坐标测量、三维造型、产品测绘、反求工程、现场测量以及模具设计制造等涉及到设计、制造、过程检测、在线检测以及产品最终检测等测量工作。美国FARO技术公司的FaroARM系列便携式三坐标测量臂具备类似的技术指标和性能。我国西安爱德华测量机公司2005年也公开展示了自主开发的柔性关节臂测量机的样机。 　　③轴类零件光电非接触测量仪器发展迅速 　　汽车制造业的需求大大推进了轴类精密零件非接触测量技术的发展。瑞士TESA公司的TESA 　　Scan系列轴类零件快速扫描测量仪采用2个线阵CCD组件，通过工件的回转和轴向移动对工件进行投影扫描，可实现对轴类零件位置误差和形状误差的精确检测、对截面形状和轮廓度的评估比较以及统计质量分析，还能对零件的局部（如过渡曲线、微小沟槽等）进行放大测量。由于工件立柱可以倾斜，因而能对螺纹、蜗杆、丝杆等进行全参数精度的精确测量，这是该仪器PLUS系列的一大特色。仪器在直径方向上的分辨力为0.0003mm，精度2+（0.01D） µ m，重复性0.001mm。德国SCHNEIDER的WMM系列轴类及工具测量仪操作简单、测量速度高，特别适用于车间检查站。仪器采用高分辨力的 Matrix摄像头，可以快速获取测量数据。仪器数显分辨力为0.0001mm，长度测量不确定度为E2=（2.0+L/200）µ m（L单位为mm）。 　　④中小尺寸平面类精密零件的二维、三维非接触测量仪器应用广泛 　　带CCD数字摄像头、激光测头、触发测头的多传感测头光学坐标测量仪器得到了快速发展。除德国MAHR公司的MARVISION系列三维光学坐标测量机、瑞士TESA公司的三坐标成像测量系统TESA SIO、德国SCHNEIDER公司的SKM系列3D多测头坐标测量机等典型产品外，美国OGP公司等著名厂商也有相应产品展示。日本三丰公司CNC视像测量系统系列产品中的SV350-pro型测量机采用了自制的超高精度、高分辨力、低膨胀玻璃光栅基准尺，仪器分辨力0.01µ m，X、Y轴测量精度为（0.3+L/1000）µ m，Z轴测量精度为（1+2L/1000）µ m。三丰公司的Hyper 　　MF型测量显微镜的X、Y轴测量精度超过日本标准规定的0级，达±(0.9+3L/1000)µ m，仪器分辨力0.01µ m，是用于精密模具、精密切削刀具以及超小半导体电子元件（如芯片和集成电路等）精密检测的理想选择。国内西安爱德华、东莞万濠、苏州怡信、深圳鑫磊以及北京天地宇等公司也开发了类似产品。贵阳新天光电公司近年注重新品开发，2004年成功推出了JX13C图像处理万能工具显微镜，采用金属光栅和高分辨力的CCD摄像头，仪器测量精度达到（1.0+L/100）µ m，采用半导体激光导向快速确定测量位置。JX15A/B型视频测量显微镜同样采用了CCD数字成像技术，将采集到的被测工件图像送入计算机进行处理，进行相应几何精度的检测，产品技术指标和水平上了一个档次。深圳智泰公司VMT系列的3D影像量测仪，在CCD视觉测量系统上配备上高精度触发式测头，实现了多功能测量。 （2）数控机床精度检测用激光测量技术的新进展 　　为确保数控切削加工的质量，除了在加工过程中和加工完成后对数控切削加工系统（包括工件在内）进行可行的监控检测外，在加工前对数控机床的精度和性能进行检测，以便确切了解掌握机床质量现状，进而进行必要的调整补偿，使其达到最佳运行性能，是一项非常重要的质量控制措施。 　　众所周知，国外著名厂商Renishaw、API及HP等公司生产的激光干涉仪测量系统和球杆仪等在数控机床的几何精度和运动精度的检测和监控中，无论在机床制造厂还是机床使用厂，都得到了广泛的应用。Renishaw公司的金牌M10激光干涉测量系统，配备了高精度、高灵敏度的温度、气压、湿度传感器及EC10环境补偿装置，在工作环境下测量精度得到进一步提高；API公司的Rmtea六维激光测量系统可同时测量6个数控机床精度项目的误差，缩短了检测时间，为生产现场数控机床的检测和诊断提供了更为快速高效的精密测量手段。成都工具研究所的MJS系列双频激光干涉仪，分辨力0.01µ m，测量软件覆盖了我国和世界主要工业国的数控机床精度标准评定方法和指标，动态采样功能可用于自动补偿。 　　美国光动（Optodyne）公司近年推出的基于体对角线的激光矢量测量技术是快速测量和补偿数控机床、加工中心三维空间位置误差的一个新途径。该技术由美国光动公司发明并获得专利，它遵循了ASME B5.54 　　（1）和ISO0230-6（2）机床测量标准中对体对角线误差测量的要求。对于构成（X，Y，Z）直角坐标系的三轴机床的21项几何误差，采用传统激光干涉仪等来进行检测相当费时。基于分步体对角线矢量测量原理，光动公司采用专利的激光多普勒位移测量仪，借助大平面反射镜完成四条对角线空间位置误差的测量，获得12组数据。通过计算确定机床12项基本误差（3项位移误差，6项直线度误差和3项垂直度误差），最终得到数控机床三维空间位置（定位）误差。该公司曾介绍了在加工中心上进行实际测量和补偿的应用实例，借此表明该测量新技术在数控加工机床的精度检测和精度补偿上的可行性。对该项测量技术的认识、推广应用的实际效果和前景值得行业关注。 结束语 　　数字化制造技术是先进制造技术的基础。在数字化制造技术的基础上，通过计算机技术、通讯技术将数控机床、数控刀具、数控测量仪器和加工对象（工件）以及相应的信息集成融合在一起，构成了的一个数字化闭环切削加工系统。可以认为这是CIMS理念中的一种具体实施形式。CIMS应该具有多样性，即具有不同水平和不同层次。从近年数控刀具闭环制造系统和圆柱齿轮、锥齿轮制造闭环系统的发展，可以得到启示：应结合实际，大处着眼，小处着手。专项（产品）数字化闭环制造系统也许是当前CIMS领域的一条切实可行的发展途径。 　　要提高我国机床工具行业的技术水平，增强竞争力，根本途径就是提高自主创新能力，发展具有自主知识产权的产品和技术。从近几届我国举办的国际机床展览会来看，我国精密工具行业的创新意识不断加强，创新能力不断提高，创新技术成果和产品不断出现。但是，我国精密工具制造行业的发展相比于我国机床制造行业数控机床的发展，无论在规模上还是技术先进程度上都差距较大，远远不能满足和适应先进制造行业如轿车制造业、航空航天制造业、微电子制造业等的需求。工具行业需要紧跟机床制造行业，加强合作，加快发展。

跟数字化计量相关的计量校准规范目前有各部门各行业起草编写的案例吗？数字化计量目前企业高等院所科研机构都是如何践行计量发展规划有关数字化计量的？欢迎大家分享讨论！

1． 引言　　作为一国工业现代化发达程度标志之一的精密仪器仪表产业，目前正经历着第二次跳跃（跨越）发展。第一次是从模拟式测量到数字化智能型高精度、高稳定性的数字化测量、运算分析、诊断、以及控制等功能的跨越发展。早在几年前工业网络及数字化在线分析器在过程自动控制中的应用，就已经率先在以石油和煤炭为主的能源工业，以钢铁、化工为主的原材料及化肥工业的流程上开展起来，并取得了令人鼓舞的成果。最近全国化肥行业会议已经形成决议，推荐建立我国自己的行业现场总线和网络通讯标准。这标志着我国工业过程生产自动化已经开始第二次跳跃，向以通讯为基础的网络化、信息化方向发展：具有检测、监控、信息传输特征的数字化仪器已经成为集监、管、控综合功能为一体的监管控网络系统最前端的网络神经元。这种网络化分布式智能计算系统以其高效率、大信息量、高度实时性之优势发展十分迅速，通过网络利用数字在线监测设备所提供的信息，实时掌控现场实时情况（数据/信息），已成为ERP体系中的重要资源并因此而迈进信息化阶段。　　2． 数字化在线分析器在现代工业过程自动控制领域的作用及国内外现状　　2.1 作用　　为了了解这个作用有必要简略介绍工业过程自动控制的思想及其体系结构。工业流程自动化这一过程经近半个世纪的发展使现代生产在降低生产成本、控制产品质量、提高生产效率、减少能源消耗、充分利用企业资源以满足产品品种变化，质量不断提高等方面取得很大成绩，而作为在线气体分析仪器被纳入这个系统，除了上述这些因素以外，还有生产过程的安全监测，生产过程所造成或产生的污染情况的监测，这些对现代工业生产来说都需要实时性的检查与控制。工业流程自动控制系统的发展到目前大体形成如下图所表示的企业一级的体系结构。 　 图1: 一个现代工业自动化过程控制体系结构　　　现代流程制造企业的监督、管理与控制从技术实现方面考察，从下往上有三个主要层次：　　1）FCS/DCS层，即现场总线网络层　　2）MES层，即制造执行管理系统或生产执行系统层　　3）ERP层，即企业资源规划层即高层管控层　　FCS层是自动化最底层的现场控制器、现场数字化智能仪器设备互连的实时监测控制通讯网络，是全数字式的连接，它遵循ISO的OSI开放系统的互连参考模型的全部或部分通讯（握手）协议。这一层所完成的主要工作是：将总线上传输的信号按照“信息公路交通规则”进行编码、解码，转换、甄别、纠错、分配等等；由于其历史的原因，DCS接纳的在线仪器可以是数字式的也可以是模拟量输出的。当前一个发展趋势是FCS被部分或大部分纳入到DCS中，替换其信号获取的方式，现场进行大量的底层运算从而对风险较低的分布式计算模式的发展有极大促进。　　MES可以为用户提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业减低成本、按期交货、提高产品和服务质量。不仅适用于众多的基础产业，还有如家电、汽车、半导体、通讯、IT、医药等行业，能够对单一的大批量生产和既有多品种小批量生产又有大批量生产的混合型制造企业提供良好的企业信息管理。目前不论是国外还是国内，都在大力发展MES以提高企业竞争力。　　ERP层在于对一个生产段内部，或由数个生产段构成的一个完整的生产流程段，乃至整个企业进行资源的最优化管理，使其得到更加高效率的合理的使用。　　作为要连入FCS的在线分析器的主要工作是：将物理信号转变成数字信号并对其进行转换、处理、运算、分析、编码存储、编码传输等，并对这个分析计算设备本身进行自适应调节，自整定，自标定以及检查报警、识别故障，记录状态并报告等等，要满足这些，在线分析仪器必须是数字化的，因为信息量的增大以及FCS结构的要求就是信息的全数字化流通。　　这种系统结构有效地解决了DCS的结构性问题：在很大程度湖广泛的范围内化解了分布式控制集中式运算对系统的所承受的集中性风险，使中枢神经尽可能地避开这种风险。　　图2展示了一个具有现场总线接口能力的数字化在线气体分析器接入工业自动监控网络体系。 图2 具有现场总线接口能力的数字化在线气体分析器接入工业自动监控网络　　2.2 目前国内外数字化在线分析器的现状　　诸如流量、压力、位移等数字化在线智能测控仪表等目前国际上已进入比较成熟的阶段，国内发展则十分迅速，但是数字化气体在线分析仪器在这方面的发展在我国却相对滞后。　　1、国外一般情况　　上个世纪80年代末90年代初开始，几个主要的国外在线分析器生产厂家如SIEMENS、ABB、ROSEMOUNT、YOKOGAWA、SICK│MAIHAK等将数字化的在线分析仪器打入中国市场。这些产品都是数字化产品，大部分具有数据通讯和网络通讯能力。其一般特点如下： 　　A） 对采集信号进行数字运算和分析；　　B） 测量信号的输出表达均呈线性特性； 　　C） 测量信号屏幕直读，均有传统的模拟信号输出；　　D） 具有数字补偿功能，有些是自动的，有些需要人工进行；　　E） 有较强的自诊断能力；　　F） 功能很强的通讯能力，通常的RS232/485等，也有网络或总线输出；　　2、国内情况　　目前国内有不少生产在线气体分析器的厂家，投入市场的数字式的在线分析器也有不少品种。模拟量输出如20mA的电流环路输出是必备的，相当一部分产品具有RS232或485串行口输出能力，但掌握的资料而言，目前只有北分瑞利集团北分麦哈克公司一家的产品具有现场总线接口能力。　　导致目前这种状况的主要原因据了解有这样几个：　　1、国内许多过程工业现场的条件不具备，很多仪器都是模拟量的，同时工业网络的建立需要一定的投资，建立、完善，这需要时间和资金的持续支持，这对国内众多中小型企业来说，呈现出较大的困难。工厂的设备更新改造不但需要资金、技术等的支持，对它也有一个认识过程，为这种设备更新的未来预期收益所投入的成本与所能得到的收益对企业来讲总是比较模糊而且这种收益并非能100%保证，如果不是对生产或安全有重大影响的情况时企业下这个决心有很大难度；　　2、仅有这种功能的仪器但没有其运行的平台即较为成熟的工业网络也发挥不了作用，从而延缓甚至在一定程度上阻滞了仪器设备生产厂商的开发动力。虽然随着国外先进的成套设备的引进，仪器与平台安装并运行而且显现出很好的运行效果，但由于其价格偏高，使得众多用户想装备但也望而却步；　　3、另一方面，国内DCS近一二十年的发展已经相对成熟，能够较顺利地将模拟仪器的输出纳入到工业网络系统中去，一部分用户并不急于更新提高，这更使供货商在这方面的投入意念不强，动力不足。　　但是，发展是持续的而且是快速的。工业现代化产生成果的同时所带来的负面效应日益明显，更大地降低能源和原材料消耗，更严格地控制污染（排放），更加安全地生产等，使得国际现场总线技术及流程现场装备的发展势头十分迅猛，国内一些基础产业如能源、材料等工业领域早几年也已经开始运用，并且产生了良好效果，越来越多的工业部门认识到这些是现代工业过程自动化生产的重要目标和要求之一，是一个必然的发展趋势，而作为体现并实现这一思想的现场总线及其满足这一要求的在线分析器设备是促进并推动过程工业自动化向更高程度发展的必须具备的物质条件，为适应这种发展北京北分瑞利集团北分麦哈克公司推出了具有这种功能的产品。其更进一步的内容稍后还有介绍。

1、对检测员的要求：数字化检测降低了对检测员的要求。没有数字化检测前，检验员需要根据仪器的操作说明，或检验规程来进行检验操作。这些检验规程可能是打印成小册子，或通过电子屏幕呈现。检测员需要通过学习后，熟记规程的每一个步骤和要求，然后根据要求进行检验。现场检验时，又要求检验员的实操具有高准确度和完成度，遇到问题，还需要有丰富的经验去处理解决问题，对检验员的专业能力和个人素养要求比较高。有了数字化检测后，检验员只需要按照系统设定好的流程进行操作，检验准确度和完成度有了极大的提高，从而也提高了工作效率，降低了对检验员的要求。2、对检测设备的要求：数字化检测的系统需要具备足够柔性。数字化检测系统需要和不同的检测设备/硬件进行对接。企业检测时，不同的检测场景、不同的检测用途，对应有不同的型号/品牌的检测设备。这就要求数字化检测系统提供的设备接口足够多，柔性足够大，能和不同的仪器设备对接。企业检测场景也很多样化，有一个人一个量具，还有一个人多个量具，多人多个量具测量；有些产品可能需要多个人同时测量，也有可能一个人就可以测。测量还分直接测量或间接测量，有些尺寸可以直接测量得出，有些尺寸只能通过间接测量后再计算得出。这就要求数字化检测系统有更大柔性来匹配这些检测场景。做数据数字化采集时，会有一些冗余的数据，需要把冗余的数据剔除，只留下实际需要的数据，需要数字化检测的系统具备足够的柔性去匹配这些具体的细节。

传感器在工厂智能智慧巡检中有什么作用？1、保障生产安全，预防星星之火传感器通过振动、运动、声音和环境中的各种其他因素捕获数据，通过传感器对于生产环节的的实时数据监控数据与数据隐患告警等功能，实现对设备异常节点的及时干预，从而预防隐患星星之火演变为燎原之势的事故，保障了工业生产的安全与正常运行。2、数据导向明确，便于决策管理工厂规模大且设备种类多样等情况为企业巡检带来了一定的难题，传统企业巡检需要人员密切关注设备参数，无法完成实时查看设备参数的远程操作，对于数据的实时获取具有一定的局限性。传感器的使用在获取和监视工厂设备方面起着至关重要的作用，传能实时抓取设备参数信息并将所有数据上传至平台，提高了数据捕获的灵敏度，几乎无损的传输以及连续、实时的分析可确保设备的活动状态以最佳方式执行。传感器检索和传输的数据构成了分析和警报的基础，企业通过分析传感器输出数据，可以诊断工厂设备的健康状况，对于工厂的警报管理、设备的预测性维护以及维护巡检带来了更高效的管理。在数据的帮助下，企业能够更加精准地进行资源调配，更高效地进行企业决策，企业可以结合关键生产设备的运维来深入了解数字决策的科学与强大。3、节省企业成本，提升工作效率以传感器设备代替人工提高了巡检工作的效率，降低人工对设备错检漏检的失误率，同时能为企业节省50—70%的人工成本；对于提前设定好的检测内容能做到几乎为0漏判误判率，延长设备正常运行时间，提高设备的使用寿命，进一步的做到“省时”“省人”“省料”。态势感知，是企业迈向智能的最重要一环，传感器几乎是一切自动化的起点。此际，深圳市众寻通信科技有限公司积极顺应科技发展趋势，在巡检领域投入大量人力财力物力着力打造出“巡查使”智能巡查安全管理系统，以持续的技术革新构建智慧化巡检体系。基于AI智能、传感器、数据可视化、移动互联等多种高新技术手段，数字化大屏展示来自各个方面采取的多项数据，AI智能与传感器预警存在隐患风险的设备和环境，与物联网结合构建智能巡查安全管理体系，将各生产信息系统重新整合，实现资源共享、信息互通互联、充分发挥一体化管控的技术优势，进行标准化、流程化的管理，构建多系统的协同化，实现多系统的智能联动。

1、思想心理建设。实施数字化检测后，作为供应商或生产线可能会暴露很多之前没有发现的质量问题，我们如何去面对或处理这些问题，或如何回应这些问题，需要提前做好思想建设。2、明确数字化检测的目标有些企业实行数字化检测可能只是需要输出质量报告。比如产品检测涉及的质量参数多，检测的场地不同（比如说有些是可以在生产现场就可以检测的，有些则要送到其他的场地，用不同的检验设备/仪器来检验）。最终需要把所有的检测数据、检验结果都在一个质量报告里体现。而有些客户做数字化检测不仅是为了输出质量报告，更多是为了获取及时准确可靠的数据，用来做来料质量管控，或者做生产质量管控，过程评价等，来应对客户要求或企业质量管理要求。 3、需要考虑生产过程的特点。需要数字化检测的生产过程是什么类型的？是多品种小批量的生产过程？比如说军工，航空航天，还是大批量生产的，比如说3C产品的，注塑，汽车零部件等。这些应用的场景不同，价值体现和数字化检测的要求和设置都会有差异。 4、现场的网络环境数字化检测系统需要在检测现场实施落地，需要考虑到系统和其他系统/设备的通讯，网络因素。有些企业IT管理比较严格的话，也会分不同的内部网络，还有军工类企业，有保密的要求。这些都是需要提前考虑的因素。

在现代工业设备中，传感器和检测仪表是不可或缺的一部分的理由，还可由以下两方面来看，传统的工业设备如在其上增加了必要的传感器，配备精密测量部件(附件)，则其功能和精度可以提高，便于用户操作和维护，安全等级也可以提高，设备可以增值；工业设备作为自动化系统的控制对象或作为自动化系统的一部分，必须能与自动化系统的三部分(检测、控制、执行)相兼容或提供接口，使之集成为一个有机的整体，无论是单机自动化或作为大型自动化装置的一部分，都使该工业设备的用途扩大。综上所述，作为工业设备本身增加传感器和检测仪表、测量仪表或提供接口，是传统设备更新换代的必要条件。　　　　近年来，传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。新型传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造，而且可导致建立新型工业，是21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统(MEMS)技术基础上的，目前已成功应用在硅器件上形成硅压力传感器(如上述EJX变送器)。微电子机械加工技术，包括体微机械加工技术、表面微机械加工技术、LIGA技术(X光深层光刻、微电铸和微复制技术)、激光微加工技术和微型封装技术等。MEMS的发展，把传感器的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。传感器的检测仪表，在微电子技术基础上，内置微处理器，或把微传感器和微处理器及相关集成电路(运算放大器、A/D或D/A、存贮器、网络通讯接口电路)等封装在一起完成了数字化、智能化、网络化、系统化。(注：MEMS技术还完成了微电动机或执行器等产品，将另作文介绍)网络化方面，目前主要是指采用多种现场总线和以太网(互联网)，这要按各行业的特点，选择其中的一种或多种，近年内最流行的有FF、Profibus、CAN、Lonworks、AS-Interbus、TCP/IP等。　　　　除MEMS外，新型传感器的发展还有赖于新型敏感材料、敏感元件和纳米技术，如新一代光纤传感器、超导传感器、焦平面陈列红外探测器、生物传感器、纳米传感器、新型量子传感器、微型陀螺、网络化传感器、智能传感器、模糊传感器、多功能传感器等。　　　　多传感器数据融合技术正在形成热点，它形成于20世纪80年代，它不同于一般信号处理，也不同于单个或多个传感器的监测和测量，而是对基于多个传感器测量结果基础上的更高层次的综合决策过程。有鉴于传感器技术的微型化、智能化程度提高，在信息获取基础上，多种功能进一步集成以致于融合，这是必然的趋势，多传感器数据融合技术也促进了传感器技术的发展。多传感器数据融合的定义概括：把分布在不同位置的多个同类或不同类传感器所提供的局部数据资源加以综合，采用计算机技术对其进行分析，消除多传感器信息之间可能存在的冗余和矛盾，加以互补，降低其不确实性，获得被测对象的一致性解释与描述，从而提高系统决策、规划、反应的快速性和正确性，使系统获得更充分的信息。其信息融合在不同信息层次上出现，包括数据层(像素层)融合、特征层融合、决策层(证据层)融合。由于它比单一传感器信息有如下优点，即容错性、互补性、实时性、经济性，所以逐步得到推广应用。应用领域除军事外，已适用于自动化技术、机器人、海洋监视、地震观测、建筑、空中交通管制、医学诊断、遥感技术等方面。

数字式MEMS加速度传感器在倾角测量的应用　　物体在运动中的倾角是描述物体运动状态、特征的重要参数，在交通、航天、军事领域中都有着重要的意义，对目标的定位、追踪起到非常重要的作用。所以开发价格适中、精度高，测量范围大的角度测量模块具有很强的实用价值。　　本文根据对实际运动的分析，研究建立了相应的数学模型，利用数字式MEMS加速度传感器并配合适当的硬件电路和软件算法实现了一种性价比高，高精度，测量范围大的角度测量模块并通过实际运行，取得良好的效果。　　1 对象研究和建模　　本文研究的对象是物体运动时，其整体平台的倾斜角，例如普通车辆机车，军用车辆机车和海上装备等，在运动过程中由于路面、坡度等影响会使整个平台架产生一定的倾角，而这些参数对于精确导航、列车行程控制等系统都具有重要的意义。　　根据经典力学可以知道，当对象与基准平面有一个角度的夹角时，其运动方向的加速度与重力加速度的比值和没有夹角时其加速度与重力加速度的夹角α 是不同的。根据力的分解，重力加速度就会有分量作用在Ax方向，且Ax=gsinα，于是倾斜角α=sin-1（Ax/g）。见图1-（a）所示。但是，当对象在基准面方向上做变加速的运动时，其Ax同样是一个变化值，这样将由于无法区别对象的静态加速度和动态加速度而做出正确的判断。也可以考虑采用图 1-（b）中所示方法测量，将Ax设定为始终与运动面垂直的方向，这样Ax=gcosα，则倾斜角α= cos-1（Ax/g）。这个方法在普通的道路坡度只能在Ax方向产生一个很小的加速度变化，而这对于该传感器的精度是很难达到的。　　故考虑采用如图1- （c）所示方法进行测量，利用双轴的加速度传感器，其两个夹角之间相差90°，两个角分别为45°和135°角，当车辆静止在平面上时，加速度传感器的两个轴向测得加速度：Ax=Ay=0.707g。　　当车辆在平面上加速时，加速度倾角传感器的两个轴向就会测得两个大小相等，极性相反的加速度变化，而（Ax+ Ay）保持不变，例如：车辆向前加速时，Ax增大而Ay减小。　　当车辆倾斜时，倾斜角α=cos-1。但是在实际情况中，由于测量、安装等原因，几乎不可能做到加速度传感器与车辆的径向正好成45°，所以需要在系统初始化时，首先测量出加速度传感器与车辆的径向的夹角β，可根据公式β=arctan（Ay/Ax）计算得到。　　由此可得最后的倾斜角为：α=cos-1。根据这个数学模型，可以很好的测得角度的变化。所以在实际使用就利用软、硬件根据该模型进行设计从而实现了微小角度的测量。 　　2 系统设计　　根据上面的对象研究和建模分析，并结合实际需求开始进行系统设计。在设计的过程中，根据算法设计选取了相应的硬件，按照硬件的选取经过分析，最后确定所需硬件电路，然后编制了相应的软件完成整个设计。　　2.1硬件设计　　设计中使用的是ADXL213芯片，其采用先进的MEMS 技术,在同一硅片中刻蚀了一个多晶硅表面微机械传感器,并集成了一套精密的信号处理电路。信号处理电路能将表面微机械传感器产生的模拟信号转换为占空比调制（DCM） 数字信号输出。

运用复合数字化光源后，对于原子发射光谱仪在性能上有哪几方面的提高？

1、检测计划的设置是规划要考虑的重要维度。为了更好的做质量管理，我们要做好相应的质量策划，如检验计划、取样计划、质量控制计划等。检验计划还包括量具、仪器、检验参数之间的配合。我们还需要从质量策划的维度设计取样计划。现场执行会涉及到检验过程的管理，取样，送样，接样，对任务的分派，任务优先级的调配安排，以及对检验过程的执行，数据的采集，数据完成后数据的确认的过程，以及和实验室本身的管理结合起来。这些都涉及到检验执行的层面。2、企业内部信息互联互通和系统集成企业不希望他们的每个系统变成信息孤岛，所以数字化检测涉及到企业内部信息的互联互通和其他第三方系统集成的问题。如何同MES，ERP，WMS等系统之间集成，如何互相配合，互相协同，发挥更大价值，也是我们数字化检测在规划时需要考虑的问题。3、什么样的场景适合做数字化检测总体而言，产品精度越高，检测的要求越高，设备越多，数据量越大，检测时间越长，数字化检测方案就能发挥越大的价值，比如精密零部件，电子电器、3C产品、航空航天、汽车及其零部件等诸多领域。转载

[b][color=#cc0000]让需求部门提报采购需求，像网上购物一样愉快！商业为企业提供采购数字化SaaS应用，帮助企业搭建采购商城。采购商城面向需求用户、关注用户体验。商品数字化、标准化：企业采购商城将行政物资、办公用品、MRO、生产辅料等物资需求转化为目录化商品，上架到采购商城，需求用户可以通过商城直接选品、下单，流畅的购物体验，解决用户采购过程中的众多困扰，让采购过程更加便捷、高效。[/color][/b]

[align=center][b][size=16px]智能电网数字化计量系统关键技术取得突破[/size][/b][/align][size=15px][color=var(--weui-FG-2)]关注→_→[/color][/size] [size=15px]海纳计量[/size] [size=15px][color=var(--weui-FG-2)]2023-01-23 01:01[/color][/size] [size=15px][color=var(--weui-FG-2)]发表于河北[/color][/size][size=17px] 近日，2022年度电力创新奖授奖成果正式公布。其中，由中国电力科学研究院有限公司雷民、殷小东等人申报的“智能电网数字化计量系统关键技术及应用”技术成果荣获电力创新奖一等奖。[/size][size=17px] 作为电网电压、电流、电能的基础感知节点，计量系统是电网数字化转型的基础和重要组成部分。随着智能电网的发展，计量系统可靠测量能力不足，数据融合应用效率低，难以支撑电网数字化转型对海量准确计量数据的需求，攻克电网数字化计量系统关键技术迫在眉睫。[/size][size=17px] 据了解，中国电力科学研究院有限公司从2012年组建数字化计量技术攻关团队，在计量系统架构、计量溯源体系、数据融合应用三方面开展技术创新，提出自校准的数字化集中计量系统架构，攻克系统级计量数据的实时自监测自校准难题；提出基于量子技术的数字量值溯源方法和“众数—赫米特”暂态校验方法，溯源准确度大幅提升；发明了基于高速同步采样和潮流分布逻辑判断的电能分析技术，实现电力系统宽动态、快时变的电能精准计量。由此，推动建立了我国数字化计量溯源体系，为电力、铁路、航天等各行业高电压测量提供准确量值。[/size][size=17px] 目前，依托该项目成果，攻关团队在全国范围内科研院所、军工企业、生产制造企业和电网开展量值传递和现场检测，统一全国量值；支撑张北柔直工程、上海世博园建设、±1100kV直流输电等重大工程和全国智能变电站数字化计量系统的建设，有效保障我国重大工程安全稳定经济运行；在陕西美鑫、山西阳泉等大型冶金行业用户推广应用，国内首次实现数字化计量贸易结算，推动数字化计量系统的法治化建设。同时，该项目成果已在巴西、巴基斯坦和土耳其等国推广应用。[/size]

数字技术的快速发展，使传统的量值传递方式发生变革，大大增强了量值传递过程中的统一性与准确性。传统计量中，量值传递和溯源通常为实物比对、检定和校准，借助数字化，量值的传递和溯源可以转变为数据的比对、检定和校准，仪器本体的传送运输转变为数据在网络上的快速传递。同时数字计量的出现规范了数字世界中的量值传递，保障了数据在传输过程中的数据质量问题，从而有效提高了数据的准确性与统一性。

RS485数字传感器通常是指输出RS485信号的传感器,如压力传感器,温度传感器等,RS232数字传感器输出RS232信号的传感器。两者间的通讯有什么区别呢?其设备原理是什么呢? RS-232是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制定并发布的。RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到4000英尺，并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以RS作为前缀称谓。 RS232通讯又叫串口通信方式。是指计算机通过RS232国际标准协议用串口连接线和单台设备进行通调的方式。（一般台式计算机都有一到两个串口插座） RS485和RS232的基本的通讯机理是一致的。它的优点在于通信距离长，还可以进行多台设备同时进行联网管理。 计算机串口可以直接读取RS232信号，但不能直接读取RS485信号。所以计算机通过RS232—RS485转换器，依次连接多台RS485设备，采用轮询的方式，对总线的设备轮流进行通讯。 RS485通信距离：最远的设备到计算机的连线理论上能达到1200米，建议用户控制在800米以内，能控制在300米以内最好。如果距离超长，可以使用RS485中继器，使用中继器，理论上可以延长到3000米。 在计算机和自动化系统越来越普及的今天，利用通讯使用也越来越广泛。本公司生产的诸多传感器如FST800-801/802系列、FST800-215系列、FST800-216系列、FST700-204、FST600-901等都含RS485/RS232数字信号输出,以满足工控领域的各种需求。

我国有望2015年实现“仪器仪表数字化” ——现实吗？？ 在山东省临沂市举行的“数字城市中国行”启动仪式上，国家测绘局局长徐德明表示：“近两年，国家测绘局把数字城市建设作为牛鼻子工程推进，截至目前，全国已有112个城市（区）开展了数字城市建设试点和推广工作，约占全国地级市总数的1/3。预计到2015年，完成全国地级市和有条件县级市的数字城市建设，基本建成数字中国。”

[align=center][b][size=18px]浙江省计量院全面推进数字化改革 数字赋能“智”化计量[/size][/b][/align][size=16px] 为认真贯彻落实习近平总书记关于全面深化改革和数字中国建设的重大部署，围绕忠实践行“八八战略”、奋力打造“重要窗口”主题主线，加快建设数字浙江。浙江省计量科学研究院积极响应数字经济“一号工程”2.0版，全面推进数字化、一体化、现代化建设的进程。 数字化改革是新发展阶段全面深化改革的总抓手，浙江省计量院对标国际一流、国内先进，着力构建数字化改革工作体系，推动改革螺旋式上升。近日，浙江省计量院“交直流数字仪器一体化计量测试平台”的成功研发有效提高实验室技术水平以及实验过程的可靠性，促使工作效率提升40%至65%，加快自动化计量体系的建设。其中，“多功能标准源一体化自动计量测试平台”通过模块化设计，实现DCV、ACV、DCI、ACI、RES、DCW六大功能的自动化计量，与业务系统无缝对接。同时还具有超强纠错功能、多次测量取平均值设置功能、原始数据管理功能、仪器设备清零功能、误差图表显示功能、重要步骤流程提示功能、分流器接入模式下的自动选择与计算功能等。在提高检测人员工作效率的同时，也实现了交直流数字仪器检测向数字化转型，进一步提升实验室科技创新能力。数字化改革是一项复杂的系统工程，是一个长期的螺旋式迭代的过程。省计量院按照时间节点稳步推进数字化改革，在保持原有框架稳定的情况下，又在综合集成中不断迭代深化，取得了积极的成果。精密测量实验室研发一套基于机器视觉线纹尺检定台的检测系统，用于自动开展钢卷尺检测工作。该系统能自动记录检测数据，提升各个检测点的测试效率，从而提升钢卷尺自动检定装置的效率。省计量院研发的此套系统已在浙江大寺计量校准有限公司、建德市食品药品检验检测中心等机构应用，有效提升了企业的自动化水平。力学实验室更是在原有基础上，自主研发基于机器人技术的数字化智慧计量实验室建设项目，用机器换人实现电子天平、砝码等计量器具的自动检测，提升设备自动化水平的同时，大量检测数据自动生成、保存、输出，也为产品质量的提升累积了数据基础。[/size][hr/][size=16px]来源：计量资讯速递[/size]