什么是精密儀器？

精密儀器是指用以產(chǎn)生、測(cè)量精密量的設(shè)備和裝置，包括對(duì)精密量的觀察、監(jiān)視、測(cè)定、驗(yàn)證、記錄、傳輸、變換、顯示、分析處理與控制。精密儀器是儀器儀表的一個(gè)重要分支。

精密檢測(cè)儀器與我們的日常生活息息相關(guān)，但很多人對(duì)此并不甚了解。精密檢測(cè)儀器自上世紀(jì)九十年代起開始在國(guó)內(nèi)被廣泛使用，成為檢測(cè)工業(yè)產(chǎn)品必備的設(shè)備。在經(jīng)歷了簡(jiǎn)單的投影儀、二次元影像測(cè)量?jī)x、高端三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)這三個(gè)發(fā)展階段之后，目前的精密檢測(cè)儀器更加趨向于智能化、自動(dòng)化和集成化，解決了人工肉眼和卡尺卡規(guī)檢測(cè)的局限性。

按照測(cè)量對(duì)象的不同，精密儀器可劃分為以下幾類：

①幾何量精密儀器

主要包括檢測(cè)各種幾何量的精密儀器，如立式測(cè)角儀、激光干涉比長(zhǎng)儀、經(jīng)緯儀、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、圓度儀、輪廓儀和掃描隧道顯微鏡等測(cè)量?jī)x器。

②熱工量精密儀器

主要包括溫度、濕度、壓力、流量檢測(cè)精密儀器，如各種氣壓計(jì)、真空計(jì)、多波長(zhǎng)測(cè)溫儀表、流量計(jì)和高度表等。

③機(jī)械量精密儀器

主要包括各種測(cè)力儀器、應(yīng)變儀、加速度與速度測(cè)量?jī)x、轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x、振動(dòng)測(cè)量?jī)x、萬能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)和布氏硬度計(jì)等。

④時(shí)間頻率精密儀器

主要包括各種計(jì)時(shí)儀器與儀表、原子鐘、時(shí)間頻率測(cè)量?jī)x等。

⑤電磁精密儀器

主要用于測(cè)量各種電量和磁量，如電流表、電壓表、功率表、電阻測(cè)量?jī)x、電容測(cè)量?jī)x、靜電儀和磁參數(shù)測(cè)量?jī)x等。

⑥無線電精密儀器

主要包括示波器、信號(hào)發(fā)生器、相位測(cè)量?jī)x、頻譜分析儀和動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀等。

⑦光學(xué)與聲學(xué)精密儀器

主要包括光譜儀、光度計(jì)、色度計(jì)、激光參數(shù)測(cè)量?jī)x、光學(xué)傳遞函數(shù)測(cè)量?jī)x、噪聲測(cè)量?jī)x和聲吶測(cè)量?jī)x等。

⑧電離輻射精密儀器

主要包括各種放射性、核素計(jì)量、X和λ等射線計(jì)量?jī)x器等。

精密檢測(cè)儀器被廣泛應(yīng)用在工業(yè)產(chǎn)品的檢測(cè)上，隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)的發(fā)展，精密檢測(cè)儀器的市場(chǎng)需求不斷增加。精密檢測(cè)儀器目前已成為工業(yè)發(fā)展不可或缺的一個(gè)產(chǎn)業(yè)，是新興產(chǎn)業(yè)中高速發(fā)展的一個(gè)行業(yè)。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，我國(guó)精密檢測(cè)技術(shù)和儀器的現(xiàn)狀仍然不甚理想，主要原因在于此類研發(fā)企業(yè)在國(guó)內(nèi)是稀缺資源。隨著中國(guó)工業(yè)自動(dòng)化和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的發(fā)展趨勢(shì)，定向研發(fā)的精密檢測(cè)儀器在工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域?qū)⒂泻艽蟮氖袌?chǎng)空間，與此同時(shí)，中國(guó)要成為工業(yè)強(qiáng)國(guó)，也必須重視研發(fā)與創(chuàng)新。

專家稱，精密檢測(cè)儀器本身是整個(gè)行業(yè)的糧草，而軟件則又是儀器的核心。所以我們要想讓整個(gè)的精密檢測(cè)儀器行業(yè)的發(fā)展取得長(zhǎng)足的進(jìn)步，那么我們就要保證精密測(cè)量軟件的不斷更新和發(fā)展，為儀器的檢測(cè)提供技術(shù)的支持。

精密儀器種類繁多、結(jié)構(gòu)各異。對(duì)于用于測(cè)量的精密儀器而言，可將其結(jié)構(gòu)分為基準(zhǔn)、感受轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換放大傳輸、瞄準(zhǔn)/讀數(shù)、數(shù)據(jù)處理、顯示記錄、驅(qū)動(dòng)控制、機(jī)械結(jié)構(gòu)等八大功能部件。但并不是說一臺(tái)精密儀器中必須包含上述八大功能部件，而是應(yīng)根據(jù)儀器功能的要求有所選擇。

1、基準(zhǔn)部件

為測(cè)量提供標(biāo)準(zhǔn)量，測(cè)量結(jié)果均須與之比較方能得到準(zhǔn)確的測(cè)量值。因此，它是決定精密儀器精度的主要環(huán)節(jié)。其種類很多，如用于幾何量(長(zhǎng)度和角度)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)器件：量塊、精密測(cè)量絲杠、線紋尺、度盤、多面棱體、多齒分度盤、光柵尺(盤)、磁柵尺(盤)、感應(yīng)同步器、光波等。對(duì)于復(fù)雜參數(shù)，有漸開線樣板、表面粗糙度樣板等標(biāo)準(zhǔn)件，還有提供標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)圓運(yùn)動(dòng)、漸開線運(yùn)動(dòng)和齒輪運(yùn)動(dòng)裝置。此外還有標(biāo)準(zhǔn)硬度塊、頻率計(jì)，以及時(shí)間、照度、流量、色度、激光參數(shù)、溫度、測(cè)力、稱重等標(biāo)準(zhǔn)?？筛鶕?jù)需要選取。

2、感受轉(zhuǎn)換部件

感受被測(cè)量，拾取原始信號(hào)以便進(jìn)一步轉(zhuǎn)換、處理和分析。其精度直接影響整個(gè)儀器的精度。有的僅起感受原始信號(hào)的作用，有的同時(shí)還進(jìn)行一次信號(hào)的轉(zhuǎn)換。其有兩大類：一類為接觸式，如各種機(jī)械式探頭；一類為非接觸式，如氣動(dòng)非接觸測(cè)頭、光學(xué)探頭、紅外線、渦流測(cè)頭、拾音器等。

3、轉(zhuǎn)換放大傳輸部件

將感受轉(zhuǎn)換來的微小信號(hào)，通過各種原理(光、機(jī)、電、氣)進(jìn)一步轉(zhuǎn)換和放大，成為觀察者或其下一部件可直接接收的信號(hào)，如顯示或進(jìn)一步加工處理。

4、瞄準(zhǔn)/讀數(shù)部件

感受被測(cè)量/標(biāo)準(zhǔn)量，用以對(duì)零/讀數(shù)。瞄準(zhǔn)部件用以感受被測(cè)量，要求指零準(zhǔn)確，一般不做讀數(shù)用，故不要求其靈敏度；讀數(shù)部件用以感受標(biāo)準(zhǔn)量，由它產(chǎn)生測(cè)量結(jié)果。在實(shí)際測(cè)量中，二者又是可互換，而不是絕對(duì)的。但有的儀器二者不能互換。

5、數(shù)據(jù)處理部件

對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、校正、計(jì)算等處理。通常由微處理器、微機(jī)來完成。

6、顯示記錄部件

用來顯示和存儲(chǔ)測(cè)量結(jié)果，包括的種類很多，如指針表盤、記錄器、數(shù)字顯示器、打印機(jī)、熒光圖像顯示器以及各種ROM和RAM存儲(chǔ)器、磁盤、CF和SD等各種存儲(chǔ)卡。

7、驅(qū)動(dòng)控制部件

驅(qū)動(dòng)測(cè)量部分的測(cè)頭移動(dòng)或驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量動(dòng)作；在自動(dòng)檢測(cè)儀器中，其對(duì)數(shù)據(jù)處理部件的輸出--測(cè)得的誤差量進(jìn)行放大轉(zhuǎn)換，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)作。

8、機(jī)械結(jié)構(gòu)部件

用以保障其他部件功能實(shí)現(xiàn)的連接、支承、保護(hù)、限位、移動(dòng)導(dǎo)向的機(jī)械結(jié)構(gòu)。主要有基座、支架、導(dǎo)軌、工作臺(tái)、軸系以及其他部件，如微調(diào)、鎖緊、限位、保護(hù)等機(jī)構(gòu)。它是儀器中不可缺少的部件，其精度有時(shí)對(duì)儀器精度的影響起決定作用。

隨著國(guó)際市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大，與人們生活息息相關(guān)的試驗(yàn)機(jī)行業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展，但由于技術(shù)及創(chuàng)新等方面的原因，國(guó)內(nèi)試驗(yàn)機(jī)行業(yè)與國(guó)外仍有巨大的差距，關(guān)鍵核心技術(shù)匱乏，低水平重復(fù)，產(chǎn)品的穩(wěn)定性及可靠性得不到根本的解決，在高端精密儀器上仍嚴(yán)重依賴進(jìn)口，大量進(jìn)口對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成不利影響。

? 高端通用試驗(yàn)儀器設(shè)備

將集中力量，重點(diǎn)突破一批我國(guó)需求量大、嚴(yán)重依賴進(jìn)口、價(jià)格昂貴的試驗(yàn)儀器設(shè)備，攻克若干試驗(yàn)儀器設(shè)備核心技術(shù)和關(guān)鍵部件，帶動(dòng)重要領(lǐng)域試驗(yàn)儀器設(shè)備整體水平提升，打破國(guó)外壟斷。

? 前沿重大試驗(yàn)儀器設(shè)備

將依據(jù)我國(guó)在世界新一輪科技革命中的戰(zhàn)略部署，研發(fā)若干具有國(guó)際水平的重大試驗(yàn)儀器設(shè)備，有效支撐我國(guó)開展科學(xué)研究、有特色科學(xué)研究，帶動(dòng)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

? 常規(guī)通用試驗(yàn)儀器設(shè)備

將強(qiáng)化科技部門統(tǒng)籌作用，從現(xiàn)有各類科技計(jì)劃(專項(xiàng)、基金)或自由資金開發(fā)的試驗(yàn)儀器設(shè)備中擇優(yōu)，采取應(yīng)用示范、實(shí)施后補(bǔ)助等方式，以使國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)試驗(yàn)儀器設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，市場(chǎng)占有率大幅提升，壯大我國(guó)試驗(yàn)儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)。

科學(xué)技術(shù)就是第一生產(chǎn)力。

這是我國(guó)的發(fā)展一直都在遵守的科學(xué)道理，在科學(xué)技術(shù)的領(lǐng)域，國(guó)家需要的精密的儀器越來越多，所以對(duì)于精密儀器的研究一直都是我國(guó)相關(guān)科技開發(fā)人員一直都在做的事情，在不斷的努力中前進(jìn)，爭(zhēng)取趕超世界的先進(jìn)水平，成為發(fā)展的主題。

在科學(xué)技術(shù)中，學(xué)到的知識(shí)非常的多，尤其是在精密儀器的開發(fā)和制造中，一定會(huì)遵循更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行科學(xué)技術(shù)的開發(fā)和創(chuàng)造。這對(duì)于我國(guó)的電氣行業(yè)是一個(gè)不小的考驗(yàn)，從而推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，精密儀器是我國(guó)使用的重要的儀器，一定要具備先進(jìn)水平的精準(zhǔn)，這樣才能夠滿足使用需求。

我國(guó)在精密儀器的發(fā)展上面正在不斷的進(jìn)步，并且在十幾年來的時(shí)間里已經(jīng)發(fā)展了很多的科學(xué)水平，但是仍然趕超不了國(guó)際水平，但是只要是我們的努力發(fā)展和科學(xué)的不斷的研究和創(chuàng)造，趕超先進(jìn)水平的時(shí)期指日可待，在不斷的發(fā)展中探索出來的成果才更加的穩(wěn)固。

所以精密儀器的使用和發(fā)明，對(duì)于我國(guó)的電氣行業(yè)來說是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)，從根本上促進(jìn)了社會(huì)的不斷的發(fā)展和進(jìn)步，主要是科學(xué)技術(shù)的不斷的進(jìn)步，這也是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力，成為世界上數(shù)一數(shù)二的精密儀器的制造國(guó)家，是我國(guó)發(fā)展的重要目標(biāo)，也在朝著這個(gè)目標(biāo)不斷的努力奮斗。