摘 要：自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)因信息科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展逐漸走向成熟，近年來(lái)其已經(jīng)被應(yīng)用于航空航天和工業(yè)生產(chǎn)等多種領(lǐng)域且發(fā)揮了良好的效果。自動(dòng)化測(cè)量中的光電技術(shù)對(duì)提高儀表測(cè)量精度以及測(cè)量技術(shù)的發(fā)展做出了卓越貢獻(xiàn)。本文在對(duì)自動(dòng)化儀器測(cè)量中的光電技術(shù)原理進(jìn)行簡(jiǎn)要概述的基礎(chǔ)上指出了光電技術(shù)應(yīng)用中存在的一些不足，并根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)提出了適合光電技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策。

　　關(guān)鍵詞：光電技術(shù);自動(dòng)化儀表測(cè)量;應(yīng)用對(duì)策

　　0 引言

　　各種測(cè)量檢測(cè)儀器及技術(shù)隨著信息時(shí)代的到來(lái)正在不斷發(fā)展和進(jìn)步，多種智能測(cè)量工具的出現(xiàn)大大改善了自動(dòng)化測(cè)量效率，但受限于自身?xiàng)l件等因素實(shí)現(xiàn)儀表完全自動(dòng)測(cè)量仍然有一定的難度，這時(shí)就需要光電技術(shù)的滲透來(lái)提高工作效率。

　　1 自動(dòng)化測(cè)量中的光電技術(shù)基本原理

　　儀表儀器在進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)量時(shí)因其工作原理和工作結(jié)構(gòu)存在差異，導(dǎo)致了各個(gè)工件的工作參數(shù)在一定程度上是不同的。根據(jù)其實(shí)際組成結(jié)構(gòu)可以將工作過(guò)程大體分為三個(gè)環(huán)節(jié)：分別是檢測(cè)環(huán)節(jié)和傳送放大環(huán)節(jié)以及顯示環(huán)節(jié)。檢測(cè)環(huán)節(jié)具有一種科學(xué)合理地轉(zhuǎn)換測(cè)量參數(shù)的能力，這可以使儀表測(cè)量更加精確，隨后通過(guò)傳送放大環(huán)節(jié)將測(cè)量參數(shù)的信號(hào)傳輸?shù)斤@示環(huán)節(jié)進(jìn)行指示和記錄。因此不同類型的測(cè)量?jī)x器共同之處在于其測(cè)量參數(shù)都需要通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，此外測(cè)量結(jié)果都通過(guò)數(shù)字符號(hào)或者指針刻度等形式顯示在儀表盤上供人查驗(yàn)，整過(guò)過(guò)程都需要自動(dòng)測(cè)量檢驗(yàn)儀器參與。光電技術(shù)自動(dòng)化檢測(cè)的具體過(guò)程是由光電轉(zhuǎn)換裝置將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，隨后在通過(guò)信號(hào)調(diào)節(jié)處理裝置將當(dāng)前的信號(hào)轉(zhuǎn)換為需要的電信號(hào)。目前我國(guó)雖然在儀表自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)開發(fā)方面有了巨大的進(jìn)展，但是自動(dòng)化測(cè)量水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在一定的差距，因此有必要繼續(xù)加強(qiáng)自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)的研究和改進(jìn)。

　　2 光電技術(shù)在自動(dòng)化儀表測(cè)量中的具體應(yīng)用

　　2.1 微機(jī)控制技術(shù)

　　微機(jī)控制技術(shù)作為光前技術(shù)的重要組成其在儀器測(cè)量的智能化和自動(dòng)化方面發(fā)揮著重要作用。目前微機(jī)控制技術(shù)主要分為兩種類型：一種是以VC語(yǔ)言操作平臺(tái)與數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)相互結(jié)合構(gòu)成的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件。其在實(shí)際應(yīng)用中可以使計(jì)算機(jī)在待測(cè)儀器的測(cè)量點(diǎn)及其標(biāo)準(zhǔn)源上進(jìn)行相關(guān)設(shè)置并發(fā)出信號(hào)，儀表指針將隨著儀表電流的不斷上升與表盤中的單位刻度相互匹配，匹配完成后再次發(fā)出一個(gè)信號(hào)并繼續(xù)測(cè)量第二個(gè)單位刻度，儀表自動(dòng)化測(cè)量就是通過(guò)這種方式對(duì)不同位置的參數(shù)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量記錄的。另一種是針對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像的相關(guān)處理，其具體過(guò)程為：首先計(jì)算機(jī)通過(guò)中值波率與高斯波率對(duì)儀器的指針信號(hào)和儀表表盤刻度信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理，然后利用計(jì)算機(jī)算法對(duì)噪聲進(jìn)行降噪處理且同時(shí)提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，最后計(jì)算機(jī)通過(guò)在圖像擬合過(guò)程中引入了最小二乘法來(lái)處理數(shù)據(jù)。這種做法在使信號(hào)合理的顯示在儀器終端上的同時(shí)使其具有了更高的精度。

　　2.2 高分辨率CCD與光電技術(shù)成像系統(tǒng)

　　高分辨率CCD與光電技術(shù)成像是在光學(xué)成像的原則基礎(chǔ)之上使用物理遠(yuǎn)心光學(xué)將實(shí)際測(cè)量指標(biāo)以及指針刻度真實(shí)地反映到CCD設(shè)備上，然后通過(guò)CDD設(shè)備將相關(guān)信息輸送到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)器信息轉(zhuǎn)換，最后用矩陣的形式存儲(chǔ)傳輸數(shù)據(jù)以方便對(duì)計(jì)算機(jī)成像系統(tǒng)進(jìn)行操作。同時(shí)該系統(tǒng)在一般狀況下通常使用10X10靈敏度單位以及1024X1024的像原素進(jìn)行尺寸測(cè)量。此外光源亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能可以實(shí)現(xiàn)同軸照且其模塊化的信息收集等一系列工作是通過(guò)16位采集卡來(lái)進(jìn)行的，這種信息采集系統(tǒng)達(dá)到減少錯(cuò)誤發(fā)生的同時(shí)降低了信息轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間。

　　3 光電技術(shù)在儀表測(cè)量中存在的問(wèn)題及對(duì)策

　　3.1 傳輸過(guò)程中的干擾問(wèn)題及解決措施

　　基于光電技術(shù)的自動(dòng)化儀表測(cè)量技術(shù)正朝著智能化和精密化的方向不斷發(fā)展。但在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)會(huì)不可避免地受到電磁干擾、振動(dòng)干擾以及信號(hào)干擾等外在因素的影響。電磁干擾影響了光電系統(tǒng)測(cè)量的準(zhǔn)確性和功能性，有時(shí)系統(tǒng)在高電磁的輻射下甚至?xí)l(fā)生故障并失靈，此外還會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)化儀器的測(cè)量和顯示功能也不能正常工作。為了解決這個(gè)問(wèn)題，有必要采用抗電磁干擾元件代替普通的電氣元件來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾能力。除此之外傳統(tǒng)的電子板電路也可以被現(xiàn)代集成電路所取代。

　　3.2 電路控制問(wèn)題及解決措施

　　高壓電池是光電系統(tǒng)運(yùn)行的電力來(lái)源。但是高壓電池的電壓會(huì)隨著內(nèi)部運(yùn)作時(shí)間的變長(zhǎng)而減低，這在給整個(gè)系統(tǒng)造成較大干擾的同時(shí)還會(huì)破壞整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作。此外在光電線路初期設(shè)計(jì)過(guò)程中通常對(duì)后期改造問(wèn)題缺乏一體化的考慮，使得許多電器元件的排列太擁擠并可能引起控制電路短路等問(wèn)題。解決這些問(wèn)題的最佳辦法是使用新的能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高壓電池電力供應(yīng)。目前光電系統(tǒng)的運(yùn)行需求可以通過(guò)風(fēng)能、太陽(yáng)能等方式新能源供電方式來(lái)滿足。除此之外，因光電系統(tǒng)的額定電壓較高，因此可以通過(guò)加大電壓量來(lái)提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，這種做法不僅不會(huì)對(duì)光電系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成損害，而且其在提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的同時(shí)還提高了系統(tǒng)控制的靈敏度。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　光電技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上提高了自動(dòng)化測(cè)量?jī)x表儀器的測(cè)量精度，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生產(chǎn)生活需求不斷增加，有必要加快光電技術(shù)的試驗(yàn)研究和升級(jí)改造。同時(shí)應(yīng)將其應(yīng)用到自動(dòng)測(cè)量設(shè)備以及各個(gè)領(lǐng)域中以提高其工作效率和精準(zhǔn)度。此外還要根據(jù)自動(dòng)化儀表測(cè)量現(xiàn)狀尋找其存在的問(wèn)題，在對(duì)問(wèn)題原因進(jìn)行深入分析的同時(shí)采取必要措施確保測(cè)量功能的實(shí)現(xiàn)。

　　參考文獻(xiàn)：

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