獨立式智能儀器的技術應用與研發(fā)

20世紀70年代以來。在新技術革命的推動下：尤其是微電子技術和微型計算機技術的快速進步，使電子儀器的整體水平發(fā)生很大變化，先后出現獨立式智能儀器、GPIB自動測試系統、插卡式智能儀器（個人儀器）和VXI總線儀器系統幾種，近年來又發(fā)展出了PXI儀器系統等。

獨立式智能儀器（簡稱智能儀器）即前述的自身帶有微處理器能獨立進行測試的電子儀器。鉀能儀器是現階段鉀能化電子儀器的主體，也是本章討論的正點。

獨立式智能儀器在結構上自成一體，因而使用靈活方便，并且儀器的技術性能可以做得很高。這類儀器在技術上已經比較成熟，同時借助于新技術、新器件和新工藝的不斷進步，這類儀器還在不斷發(fā)展。不斷地推陳出新。目前，不僅大多數傳統的電子儀器已有相應換代的智能儀器產品，而且還出現了不少全新的儀器類型和測試系統體系，使現代電子測量與儀器發(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測試系統。

一個自動側試系統由計算機、多臺可程控儀器及GPIB總線三者組成，計算機作為系統的控制者，通過執(zhí)行測試軟件。實現對測量全過程的控制及處理；各個可程控儀器設備是測試系統的執(zhí)行單元，具體完成采集、測量、處理等任務；GPIB由計算機及各程控儀器中的標準接口和標準總線兩部分組成，它如同一個多功能的神經網絡。把各種儀器設備有機地連接起來，完成系統內的各種信息的變換和傳輸任務。

自動測試系統具有極強的通用性和多功能性，對于不同的測試任務，只需增減或更換掛在它上面的儀器設備，編制相應的測試軟件，而系統本身不變。這種自動測試系統特別適用于要求測量時間極短而數據處理量極大的測試任務中。以及測試現場對操作人員有害或操作人員參與操作會產生人為誤差的測試場合。

個人儀器是在智能儀器的荃礎上，伴隨著個人計算機（PC）而創(chuàng)造出的一種新型儀器。個人儀器系統是由不同功能的儀器卡、插卡箱和一臺PC有機結合而構成的自動測試系統。由于個人儀器和個人儀器系統充分地利用PC的軟件、硬件資源，因而相對傳統智能儀器和由智能儀器構成的GPIB總線儀器系統來說，極大地降低了成本，大幅度地縮短了研制周期，顯現出廣闊的發(fā)展前景。

早期的個人儀器及系統的總線是由各生產廠家自行定義而無統一標準，使用戶在組建個人儀器系統時難以在不同廠家產品中進行配套選擇，妨礙了個人儀器的推廣和發(fā)展。為此，1987年HP，泰克等5家儀器公司在經過一段扎實的工作之后，聯合推出適于個人儀器系統標準化的接口總線標準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總線是開放式結構，它對所有儀器生產廠家和用戶都是公開的，即允許不同生產廠家生產的卡式儀器在同一機箱中工作，從而使VXI/PXI總線很快就成為測試系統的主導結構。VX1/PXI總線系統（即采用VXI/PXI總線標準的個人儀器系統）一般由計算機、VXI/PXI儀器模塊和VXI/PXI總線機箱構成。VXI總線是面向模塊式結構的儀器的總線，與GPIB總線相比較其性能有了較大幅度提高。