獨(dú)立式智能儀器的技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)

20世紀(jì)70年代以來。在新技術(shù)革命的推動(dòng)下：尤其是微電子技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速進(jìn)步，使電子儀器的整體水平發(fā)生很大變化，先后出現(xiàn)獨(dú)立式智能儀器、GPIB自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)、插卡式智能儀器（個(gè)人儀器）和VXI總線儀器系統(tǒng)幾種，近年來又發(fā)展出了PXI儀器系統(tǒng)等。

獨(dú)立式智能儀器（簡(jiǎn)稱智能儀器）即前述的自身帶有微處理器能獨(dú)立進(jìn)行測(cè)試的電子儀器。鉀能儀器是現(xiàn)階段鉀能化電子儀器的主體，也是本章討論的正點(diǎn)。

獨(dú)立式智能儀器在結(jié)構(gòu)上自成一體，因而使用靈活方便，并且儀器的技術(shù)性能可以做得很高。這類儀器在技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，同時(shí)借助于新技術(shù)、新器件和新工藝的不斷進(jìn)步，這類儀器還在不斷發(fā)展。不斷地推陳出新。目前，不僅大多數(shù)傳統(tǒng)的電子儀器已有相應(yīng)換代的智能儀器產(chǎn)品，而且還出現(xiàn)了不少全新的儀器類型和測(cè)試系統(tǒng)體系，使現(xiàn)代電子測(cè)量與儀器發(fā)生了根本性的變化。智能儀器幾乎都配有GPIB（或RS-232C）通信接口，可以很方便地組成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。

一個(gè)自動(dòng)側(cè)試系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、多臺(tái)可程控儀器及GPIB總線三者組成，計(jì)算機(jī)作為系統(tǒng)的控制者，通過執(zhí)行測(cè)試軟件。實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量全過程的控制及處理；各個(gè)可程控儀器設(shè)備是測(cè)試系統(tǒng)的執(zhí)行單元，具體完成采集、測(cè)量、處理等任務(wù)；GPIB由計(jì)算機(jī)及各程控儀器中的標(biāo)準(zhǔn)接口和標(biāo)準(zhǔn)總線兩部分組成，它如同一個(gè)多功能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。把各種儀器設(shè)備有機(jī)地連接起來，完成系統(tǒng)內(nèi)的各種信息的變換和傳輸任務(wù)。

自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)具有極強(qiáng)的通用性和多功能性，對(duì)于不同的測(cè)試任務(wù)，只需增減或更換掛在它上面的儀器設(shè)備，編制相應(yīng)的測(cè)試軟件，而系統(tǒng)本身不變。這種自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)特別適用于要求測(cè)量時(shí)間極短而數(shù)據(jù)處理量極大的測(cè)試任務(wù)中。以及測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)對(duì)操作人員有害或操作人員參與操作會(huì)產(chǎn)生人為誤差的測(cè)試場(chǎng)合。

個(gè)人儀器是在智能儀器的荃礎(chǔ)上，伴隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）而創(chuàng)造出的一種新型儀器。個(gè)人儀器系統(tǒng)是由不同功能的儀器卡、插卡箱和一臺(tái)PC有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。由于個(gè)人儀器和個(gè)人儀器系統(tǒng)充分地利用PC的軟件、硬件資源，因而相對(duì)傳統(tǒng)智能儀器和由智能儀器構(gòu)成的GPIB總線儀器系統(tǒng)來說，極大地降低了成本，大幅度地縮短了研制周期，顯現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。

早期的個(gè)人儀器及系統(tǒng)的總線是由各生產(chǎn)廠家自行定義而無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，使用戶在組建個(gè)人儀器系統(tǒng)時(shí)難以在不同廠家產(chǎn)品中進(jìn)行配套選擇，妨礙了個(gè)人儀器的推廣和發(fā)展。為此，1987年HP，泰克等5家儀器公司在經(jīng)過一段扎實(shí)的工作之后，聯(lián)合推出適于個(gè)人儀器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的接口總線標(biāo)準(zhǔn)VXI規(guī)范，后又推出了PX1規(guī)范，并為世界上各廠家所接受。

VXI/PX1總線是開放式結(jié)構(gòu)，它對(duì)所有儀器生產(chǎn)廠家和用戶都是公開的，即允許不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的卡式儀器在同一機(jī)箱中工作，從而使VXI/PXI總線很快就成為測(cè)試系統(tǒng)的主導(dǎo)結(jié)構(gòu)。VX1/PXI總線系統(tǒng)（即采用VXI/PXI總線標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)人儀器系統(tǒng)）一般由計(jì)算機(jī)、VXI/PXI儀器模塊和VXI/PXI總線機(jī)箱構(gòu)成。VXI總線是面向模塊式結(jié)構(gòu)的儀器的總線，與GPIB總線相比較其性能有了較大幅度提高。