在這里應(yīng)注意到客觀世界無窮無盡,測控系統(tǒng)對客觀世界的感知主要集中于與目標(biāo)相關(guān)的客觀環(huán)境(簡稱既定目標(biāo)環(huán)境),既定目標(biāo)環(huán)境之外的環(huán)境信息可通過其它方法采集。被測控系統(tǒng)可以是簡單的物或單一的樣本,可以是復(fù)雜的無人直接操縱的自動系統(tǒng),可以是有人(群)在內(nèi)操作的大型自動化系統(tǒng)或社會活動系統(tǒng),也可以是人體。以人體健康、生理、心理狀態(tài)為目標(biāo)的傳感技術(shù)是醫(yī)療診治儀器的基礎(chǔ)和核心。操作人員可以是單人,但在系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化的情況下常為不同崗位下的操作人員群體。
人機界面技術(shù)主要為方便儀器儀表操作人員或配有儀器儀表的主設(shè)備、主系統(tǒng)的操作員操作儀器儀表或主設(shè)備、主系統(tǒng)服務(wù)。它使儀器儀表成為人類認識世界、改造世界的直接操作工具。儀器儀表、甚至配有儀器儀表的主設(shè)備、主系統(tǒng)的可操作性、可維護性主要由人機界面技術(shù)完成。儀器儀表具有一個美觀、精致、操作簡單、維護方便的人機界面,常成為人們選用儀器儀表及配有儀器儀表的主設(shè)備、主系統(tǒng)的一個重要條件。
智能儀器是把一個微型計算機系統(tǒng)嵌入到數(shù)字式電子測量儀器中而構(gòu)成的獨立式儀器。
嵌入的計算機系統(tǒng)可以是芯片級,如單片機、數(shù)字信號處理等,模板級如PC - 4。也可以是系統(tǒng)級,如微型計算機系統(tǒng),可編程單芯片系統(tǒng)等。
智能儀器在結(jié)構(gòu)上自成一體,有的儀器內(nèi)部還帶有專用的微型計算機系統(tǒng)和通用接口總線接口,能獨立完成測試。智能儀器由于引入了計算機,功能強大,性能優(yōu)異,使用靈活、方便,是現(xiàn)階段電子儀器的主體。如離子污染測試儀,上PIN機,雙盤研磨機,剝離強度測試儀,拉脫強度測試儀等都采用智能技術(shù)的現(xiàn)代化精密檢測儀器,又比如納米智能機器人。
隨著新技術(shù)、新工藝和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的不斷進步,智能儀器還在不斷發(fā)展,不斷推陳出新,不斷提高智能水平。
具體的需求主要分為以下幾個方面:
(1)高水平的科學(xué)研究和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展提高了對儀器儀表的需求,也深刻認識到工業(yè)控制對控制理論的需求,而且鼓勵引導(dǎo)科學(xué)家們?nèi)ジ嚓P(guān)注自動理論的研究工作。
(2)儀器儀表已成為現(xiàn)代國防建設(shè)所需裝備的重要組成部分,我國航天工業(yè)固定資產(chǎn)的1/3 是儀器儀表和計算機;運載火箭的儀器開支占全部研制經(jīng)費的1/2 左右;導(dǎo)彈的高精度制導(dǎo)、控制,航天經(jīng)緯測量和紅外成像、專用高溫實驗設(shè)備等都是國防裝備中的重點產(chǎn)品。
(3)儀器儀表廣泛應(yīng)用于裝備、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)工藝流程的測量和控制,是現(xiàn)代化大型重點成套裝備的重要組成部分,是信息化帶動工業(yè)化的重要紐帶。據(jù)有關(guān)資料顯示,隨著裝備水平的提高,儀器儀表在工程設(shè)備總投資中的比重已達到18%左右;現(xiàn)代化的寶鋼技術(shù)裝備投資中,有1/3 的經(jīng)費用于購置儀器和自控系統(tǒng)。
(4)儀器儀表在探索人類社會可持續(xù)發(fā)展、抵御自然災(zāi)害、實施有關(guān)法律(質(zhì)量、商檢、計量、環(huán)保等)的過程中作為重要實施手段和保障工業(yè)被普遍采用。