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Ｔｅｓｔ ＴｅｃｈｎｏＩｏｇｙ 测试技术卷 …・●●●●● Ｍｏｄｅｒｎ Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ’Ｓ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 孙亮 Ｓｕｎ Ｂａｎｇ ｎａ ＪｉＬ ｉａ专． 量学院， ｕ ｉ 。 （Ｃｔｈｙ‘杭州３１００１８） ，… ３１ ６ １ ８，Ｃ ｈｉｎａ） Ｈｇｈ。ｎ： 摘要：现代测控技术对国民经济的发展有着重大影响，其发展趋势必须走向开放化、标准 化。这对测控技术在工业、农业、航天．军事等领域起到很大推进作用。 关键词：微电脑测控技术：开放化；标准化；分布式测控网络 ● ● ● ● ● 中图分类号：ＴＨ７ 文献标识码：８ 文章编号：１００３－０１０７（２００６）１０－０００３－０２ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｏｄｅｒｎ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｅｘｅ￣ｅｄ ｔｒｅｍｅｎｄｏｕｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｎａｔｉｏｎａｌ ｅｃｏｎｏｍｙ‘Ｓ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｏｗａｒｄｓ Ｏｐｅｎ ａｎｄ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ ｍａｄｅ ｔｈｅ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｖｅ ｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｕｓｅｄ ｉｎ ｉｎｄｕｓｔｒｙ。ａｇ ｒｉｃｕＩｔｕ ｒｅ。ｓｐａｃｅ ｆｌｉｇｈｔ。ｍｉｌｉｔａｒｙ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ． ： ： Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｔｈｅ Ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；Ｏｐｅｎ ａｎｄ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ；Ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ ＣＬＣ ｎｕｍｂｅｒ＝ＴＨ７ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ ｃｏｄｅ：Ｂ Ａｒｔｉｃｌｏ ＩＤ：１ ００３・０１ ０７（２００６、１ ０－０００３－０２ 测控技术是现代工业技术中 的重要支柱，是和发展生产 目前，国内测控行业的整体水 平和国外有着很大差距。我国仪器 仪表行业产品绝大多数是属于中低 档水平，随着国际上智能化．数宁 化、微型化的产品逐渐成为上流， 这种差距还继续加大。 要表现在两个层面上：一是在先进 技术的研发上，另一个是成熟技术 的应用和推广上。要提高国内测控 的行业整体水平，可以从这两个方 面入手。 力．增强产品市场竞争力的可靠保 证。在现代科技领域中，特别是在 尖端技术领域中，重大成果的取 得，都与测控技术是分不开的。可 以说如果没有现代测控技术，支撑 现代文明的科学技术就不可能得到 发展。 ■………………………………………………… 要提升国内制造业的整体水 １．现代测控技术发展趋势 平，必须提高测控行业的整体水 平。国内测控行业和国外的差距主 开放化、标准化是现代测控技 术发展的趋势。从技术角度米看， 验，改革机制，树立市场竞争意识， 把科研、新品开发、生产与市场需 加强：自动测试软件技术的引进与 开发；推广仪器用Ａ Ｓ １ Ｃ设计技术； 抓住机遇，迎接挑战，一定要 把我国电子测量仪器 测试技术提 求结合起来，用系统工程的方法有 效的缩短新品投放市场的周期，改 善管理，提高效益。 开展ＣＡＴ上作站及仪器ＣＡＤ设计平 台技术研究及仪器设备 系统Ｅ Ｍ Ｃ 技术研究等。 （３） 加强微波、毫米波测试仪 高到新的水平。 ◆ 参考文献： ［１］国家统计局．２００４年中国统计 ５加强基础研究，提高我国研 制开发的能力和水平 （１）积极开展综合参数自动测 量技术及测试系统技术的研究，引 进、研制及开发Ｖｘ １总线技术产品， 器，特别是毫米波仪器关键技术的 年鉴 Ｈ－］ 北京：中国统计出版社・ 研究。国际上的微波、毫米波仪器正以极快的速度向模块化、多功能 和自动测试系统方向发展。要抓住 这个机遇，逐步发展国产产品系 列。 ＰｒｏｊｅｃｔｓＣｈｒ１ ｓｔｏＤｈｅｒ Ｋ．Ｂａｒｔ（１９９３） ，ＩＥＥＥ Ｒ＆ＤＭａｎａｇｅｍｃｎｔ Ｖｏ１．２３ｉＶ’０．３． ［３］Ｔ ｍｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ １ ｎ Ｉｖｅｗ Ｐ 。ｄ“。ｔ Ｄ。 。１。Ｄ 。 ｔ：Ｃａ ｓ。Ｓｔｕｄｙ Ｆ１ ｎｄ１ｎｇｓ Ｓｔｅｐｈｅｎ Ｒ．ＲｏＳｅｎｔｈａ１ ａｎｄ 推动我国自动测试系统和模块式仪 器的发展。尽快提供适合我国用户 的硬件和软件开发环境，以适应各 Ｍｏｈａｎ ｖＴａｔｉＫ０ｎｄａ（１９９３）ｎＥｎｇ１ｎｅｅｒ１ｎｇ ．（４）大力开展对非电量测量仪 器与测试系统技术的研究，以满足 Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｖｏ１．２１ Ｎｏ．３． ［４］唐德琴．军用电子侧量仪器技 领域对各种综合参数测试的需要。 （２）加强共性基础研究，提高 各领域的需要。电子科技大学研制 的多通道动态参数实时处理系统， 就是一项成功的尝试。 术发展战略研究［Ｊ］・电子科学技术评 我们的研制开发能力和水平。着重 ２ Ｏ Ｏ ６帚ｌ Ｏ期。 ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＱＵＡＬＩＴＹ，ｊ｝寻质量 维普资讯 http://www.cqvip.com
●●●ＩｌＩｌ・…ｏ 测试技术卷 Ｉ ｅｓｔ ＴｅｃｈｎｏＩｏｇＹ 开放化测控技术是现代测控技术发 展的一个趋势；从市场角度来看， 可靠性，传输性能超强。由于 Ｌ ＯｎＷＯｎｋ ｓ设计的主要思想就是易 于使用，适用性强，冈此可以在很 作状态，为指挥巾心对航天飞行目 标指挥、控制提供莺叟信息，通过 对实测数据的处理、分析，为评价 航天器的技术性能和改进设计提供 依据。 开放化测控技术也将成为市场应用 的主流。在国内产业结构迅速转变 的情况下，推进开放性测控技术的 应用和普及有着ｒ‘分重要的意义。 测控技术的－；ＪＦ放化和标准化 多测控领域推广应用，而且具有互 操作性的新型局域测量控制网络， 采用了具有分布控制和通信网络功 能的＼ｅ ｕｒｏｎ Ｃｈｉ Ｐｓ芯片构成智能 ４．测控技术发展前景与发展 新阶段…网络化 目前测控系统巾迅猛发展的 现场总线，它的通信模型和ＯＳ ｌ模 型对应，将现场的智能仪表和装置 趋势给了国内测控行业一个非常好 的发展机会，冈为国内厂商可以直 接接触到开放标准下的先进测控技 术，并融入到这种技术标准之中， 而不必要再重新去开发新的技术。 随着各种产业的迅速发展，现 代测控技术也获得了迅速的发展。 纵观其发展史，走向，ｆ放化、标准 化就是一个最为明显的趋势。从对 测控技术发展历史的回顾中也可以 测控单元，各智能测控单元通过网 络通信媒体互连成为全分布式测控 网络。 ３．测控技术在农业和航天等 作为节点，通过网络将节点连同控 领域重要应用 制窜内的仪器仪表和控制装置联成 测控技术在粮食存储中起到 重要作用。微机粮温测控系统是由 有机的测控系统。测控网络的功能 将远远大于系统中各个体功能 的总和。结 是测控系统的功能显 微型计算机加接口板、Ａ／Ｄ转换器、 并行或串行接口、采集板、传感器 和通风控制电路等几部分组成。当 主机发出采集信号时，采集板将把 著增强，应用领域及范围明显扩 大。１９９９年２月，Ｊｉｎｉ软件技术问 世。Ｊ ｉ ｎｉ软件技术旨在使各种电器 设备、测量仪器及采刖Ｊ Ａ＼Ａ芯片 的各种装置能连接上网，Ｊ ｉ ｎｉ软件 清晰的看到这一点。 ２．计算机网络技术对测控技 相应点的传感器的温度模拟量经由 术发展的作用 Ａ／Ｄ转换器将模拟量转换为温度数 测控技术广泛应用于国民经 济建设的电信、民航、石油、化工 字量送入主机，进行显示、打印输 连同以Ｊ ａ、，ａ语言编写的简单程序， 可使联网的任何仪器设备实现其自 身功能的同时，还能为其他仪器设 备加以利用。网络技术的出现，ｊ 在井将极大地改变人们生活的各个 方面。具体到计量测试、测控技术 及仪器仪表领域，微机化仪器的联 出检测结果。如果测得粮食温度超 过预置报警数值，主机就会发出指 令，接通通风机控制电路，对粮仓 进行通风。 等许多领域。计算机网络技术的迅 速发展，推动着 ４控技术向着网络 化、分布性和Ｙｔ：放性的方向发展。 这种发展趋势使测控系统功能的扩 测控技术不仅在食粮的存储 方面有重要应用，在蚕种催青过程 展更加灵活，性能不断提高，使用 更加简便。 中也是如此。微电脑测控技术是 来控制蚕种催青时的温、湿度，是 通过室内的探头采集温、湿度数 据，并把数据传人微机处理系统， 网，高档测量仪器设备以及测量信 息的地区性、全国性乃至伞球性资 计算机和计算机网络的发展 水平直接影响着测控技术的进步。 传统的控制系统基本是以单片机、 Ｐ Ｃ为核心，总线结构一般采用ｓ一 １ ００、ｓＴＤ等，这种系统因为采用了 集巾式控制方式，所以在很大程度 上降低了系统的可靠性，而且现场 的连线太多太长，也严重影响了系 统的抗干扰能力，成本也比较高。 为了克服这类系统的缺点，出现了 集散型控制系统（Ｄｅｓ），ＤＣＳ采用多 台微处理机分散在现场进行控制， 源共享，各等级计量标准跨地域实 施直接的数字化溯源比对，远程数 据采集与测控，远程设备故障诊 断，电、水、燃气、热能等的自动 抄表，都是网络技术进步并全面介 通过Ａ／Ｄ转换，在控制台屏幕上显 示出来。催青时只要根据实际需要 在控制台屏幕上对温、湿度数据设 定，微机系统就可根据指令，执行 相应的功能。当室内温、湿度变化 时，屏幕上的数据也随之改变，如 果数据达到设定值时系统会自动断 开电源，进入维护期。 入其中发挥＿芙键作用的必然结果。 ５．结束语 目前，拿球经济一体化，中国 的测控市场已经慢慢发展起来。进 入新世纪以来，世界军事国防、电 子制造、工厂自动化等行业都进入 了前所未有的高速发展阶段，测控 技术的迅猛发展为整个社会技术进 步和产业升级起到了推动、提升和 航天测控技术是指对航天飞 行目标进行测量和控制的综合技 术。其应用主要有：对航天器进行 跟踪测量，获取其运动参数和内部 的各种物理、宇航员生理等一些重 总线为高速数据通道。 受计算机网络技术的影响，测 控网络技术有了长足的发展。全分 布式测控网络一～Ｌ０ｎｗｏｒｋ ｓ具有 很强的兼容性、开放性、灵活性和 要数据，并且监视其飞行和内部工 改造的作用，越来越多的量测自动 ２ ｏ ｏ ６第ｌ ｏ期 维普资讯 http://www.cqvip.com
Ｔｅｓｔ ＴｅｃｈｎｏＩｏｇｙ 测试技术卷 …・・●●●● Ａ Ｎｅｗ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｅｎｓｏｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ－ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｆｅ－ｂａｓｅｄ Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ Ｗｉｒｅ 享Ｂ成锐， 江建军，邸永江 （华中科技大学，武汉４３００ ７４） Ｇｕｏ Ｃｈｅｎｇ－ｃｕｉ， Ｊｉａｎｇ Ｊｉａｎ－ｊｕｎ，Ｄｉ Ｙｏｎｇ－ｊｉａｎｇ （Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ｕｎｉｖｅ ｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７４，Ｃｈｉｎａ） 摘要：本文叙述了利用铁基非晶丝的磁敏特性和石英晶体振荡器，设计制作了一种新型巨 磁阻抗磁敏传感器，并对其性能进行了测试，实验结果表明，该传感器具有良好的性能， 可以作为弱磁场探测，在地磁测量．弱电流检测等方面有良好的应用前景。 关键词：巨磁阻抗效应；磁传感器；非晶态合金丝 中图分类号：０４７２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１Ｏ０３－０１０７（２００６）１０－０００５－０３ Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｌｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｎｅｗ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｎｓｏｒ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｇｉａｎｔ ｍａｇｎｅｔｏ－ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｆｅ－ｂａｓｅｄ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｗｉ ｒｅ ａｎｄ ａ ｑｕａｒｔｚ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ，ｔｈｅ ｅｘｐｅ ｒｉｍｅｎｔ ｔｕｒｎｅｄ ｏｕｔ ｔｈｅ ｓｅｎｓｏｒ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｈｉｇｈ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｃａｎ ｂｅ ｕｔｉｌｉｚｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ． Ｉｔ ｈａｓ Ｐ ｒｏｍｉｓｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｇｅｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ ｍｅａｓｕ ｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｗｅａｋ ｃｕ ｒｒｅｎｔ ｍｅａｓｕ ｒｅｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｇｉａｎｔ ｍａｇｎｅｔｏ－ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｅｆｆｅｃｔ；Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｎｓｏｒ；Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ａｌｌｏｙ ｗｉ ｒｅ ＣＬＣ ｎｕｍｂｅｒ．Ｏ４７２ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ ｃ４）ｄ￣Ａ Ａｒｔｌｃｌｏ ＩＤ：１ ００３－０１ ０７（２００６ １ ０－０００５－０３ １引言 巨磁阻抗效应（Ｇｉ ａｎｔ ￣１ａ ｇ— ｎｅｔｉ ｃ一１ｍｐｅｄａｎｃｅ，简称ＧＭ１）， 是 ２ ０世纪９ ０年代发现的新现象，是 个０ ｅ磁场下材料的阻抗变化率高 达５ ０％以上，灵敏度比金属多层膜 Ｆ ｅ／Ｃ ｒ或Ｃ ｏ／Ａ ｇ巾的巨磁电阻（ Ｇｉａｎ％￣ｌａｇｎｅ％ｉｃ Ｒｅｓｊ ｓｔａｎｃｅ，简称 米非晶丝的磁敏特性研制磁传感器 九疑是具有重要的现实意义和广阔 的应用前景。这里研究的磁传感器， 采用石英品体振荡器做高频激励信 号源，具有电路简单、输出信弓‘稳 指材料的交流阻抗随外加直流磁场 的改变而剧烈变化的特性。巨磁阻 抗效应已经在一些磁合金材料观察 中发现，且在室温和很低的磁场作 Ｇ￣ＩＲ）高一个数量级，这一现象引起 了广泛的关注。 定Ｈ‘振幅大．灵敏度高等特点。 该效应具有灵敏度高、反应快 和稳定性好等特点， 在传感器技术 ２磁传感器的设计及工作原理 ２．１铁基非晶丝的制备 玻璃包覆Ｆｅ基纳米非品丝，成 用下，也可观察到显著的巨磁阻抗 现象。巨磁阻抗一般定义为（ｚ 一 ｚ。）／Ｚ 其中ｚ。、ｚ 分别表示无外 和磁记录技术中具有巨大的应用潜 能。利用该效应可以制作高灵敏度 传感器，可广泛应用于交通运输、 磁场和外加磁场下软磁材料的交流 阻抗，其比值的￣ｉＪ－，表示材料对磁 场变化的敏感程度。 ■ 矗里盈■Ｅ■—誓 ｔ 生物医疗、自动控制、安全生产、 国防等各行业，还可以用于磁场、 位移、扭矩、计数、测速、无损探 伤等方面的检测 。 ．．；：： 分为ＦＰｃ“ＪⅣ ｆＢ，采用高频感应熔 融拉丝法拉制的Ｆｅ基非品丝，非晶 丝直径 １ ０ ，然后红氩气气体 保护下，温度在７００—８００℃，用水 流快速冷却制成玻璃包覆Ｆｅ基纳 米非晶丝。 １９９２年日本名古屋大学Ｍｏｈｒｊ …教授等人首先在（Ｆｅ… Ｃｏ… ） 非晶软磁丝中观察到在几 目前已有一些关于巨磁阻抗传 感器的文献报道【。一］，利用铁基纳 ■……“●……一…一…一一一………………ｌｌ－ ■…………………一…“●一…一…一……… 化高新技术成果开始广泛应用在这 些行业，可以说，高新技术含量已 成为这些行业在市场竞争中取胜的 关键。◆ ［１］ 张纪生．建立我国中继卫星系 Ｅｃｈｅ１ｏｎ ＣｏｒＤＯｒａｔ１ｏｎ。Ｔｅｃｈｎ１ｃａ１ Ｒｒｅｐｏｒ。ＣＡ９４３０４． 统的途径探讨［Ｃ］．１９９７年测控技术研讨 会论文集。Ｐ５３～５７． ［４］Ｍａｎａｇ１ｎｇ Ｄｅｖ１ｃｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｗｅｂ．Ｍ１ ｃｈａｅ１ Ｈｏｗａｒｄ ａｎｄ Ｃｈｒ１ ｓ Ｓｏｎｔａｎｇ．Ｂｙｔｅ ＳｅＤｔｅｒｎｂｅｒ；４５～４６． ［２］ 粱恺，孙世贵，杨廷善，徐炳 仑．现代测量与控制技术词典［Ｈ］．北京： 中国标准出版社，１９９９． 参考文献： ２ ｏ ｏ ６嚣ｌ ｏ期 ［３］ＬｏｎＷｏｒＫｓ Ｓｐｅｃ１ １ １ｃａｔ１ｏｎ； ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＱＵＡＬＩＴＹ鼋寻质量
