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微/纳米光电测控技术的现状及发展

行业聚焦点中国仪表网2009年04月09日 09:44人气:4564

      我国测控领域的科研人员经过四十多年长期探索,不断研究,克服了各种困难,利用光、机、电、算多学科综合,发展了一整套微/纳米光电测控新技术,研制出新一代测控仪器,已经成功地应用于军用、民用很多领域,取得了明显效果。这种新型测控技术,具有许多重要的特点:首先,它的应用覆盖面特别宽,既可用于微米、亚微米量级,也可用于纳米量级;既可用于传统机械、传统仪器的更新改造,又可用于尖端科技的高层突破;其次,技术上综合性很强,光、机、电、算容为一体,具备了纯机械、纯电学、纯光学等传统测量技术很难达到的优越性;再次,它的应用范围特别宽广,军用上,如常规武器的改造提高;航空航天的各种测控等;民用上,传统产业上的更新改造、制造业的技术提高等。
  微/纳米光电测控技术以纳米计量光栅为核心元件,配以光电转换、信号读取、信号处理以及超精机械,形成各种测量仪器,可直接用于测量或控制长度、位移等多种几何量。具有测量精度高、量程大、环境适应能力强、稳定性好等优点。该项技术主要由传感器和数显装置两部分组成。利用该项技术所生产的产品具有自动求最大值、最小值、峰峰值、公英制转换、置数、打印、复位、自检等功能,同时还具有RS232串行通讯接口,与计算机、单片机等连接后可进行自动测量、自动数据处理和自动控制等优点。
  光电测控技术采用的光电自动测量方法是为适应我国高速发展的测控领域的现状而逐步研究、开发形成的,并以其独特的优点逐步成为当今世界范围内的一种新型、高精度的测试手段。它采用现代高科技手段,测试精度涵盖了微米、亚纳米及纳米领域。首先,光电测控技术的应用将极大地促进并推动我国新材料技术的研究和发展,对于各种新型材料的加工、检测及生产高精度新型材料的机械设备的制造等都有着十分重要的作用。其次,传统制造产业是光电测控技术应用的又一个重要领域。
      采用光电测控仪器中的中低档产品,可以大幅度提高传统产品制造过程中的精度、提高计量等级、提高我国机电行业技术水平,这些产品不但可对传统产品进行直接测量和检定,而且还能够实现生产过程中的在线测量和控制,加快传统制造产业的升级换代。可以预见,在我们这样一个有着十分庞大传统制造业的大国,该项技术及其产品的推广可极大地促进我国机械制造业整体水平的提高,更好地参与入世后的国际竞争。此外,在高新技术领域,光电测控技术日益发挥着不可替代的作用。
     随着科学技术的进步,产品零部件和装置的尺寸越来越小,且加工精度要求越来越高,逐步进入了纳米范围,如:纳米机械、纳米马达、纳米齿轮以及纳米武器中的“蚊子”导弹、“蚂蚁”士兵、“苍蝇”飞机等。以上机械的研制成功是与高精密的测量技术分不开的。对此,传统测控技术及其仪器根本望尘莫及,其他较为现代化的测控技术及仪器也日益力不从心,难当重任。唯有光电测控技术,独辟蹊径,解决了当代高新技术发展在测控方面面临的十分棘手的难题,具有划时代的意义。
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