数字化仪范文精选

数字化测量技术是数字化制造技术中的关键技术之一。开发亚微米、纳米级高精度测量仪器，提高环境适应能力，增强鲁棒性，使精密测量装备从计量室进入生产现场，集成、融入加工机床和制造系统，形成先进的数字化闭环制造系统，是当今精密测量技术的发展趋势。

数字化精密测量仪器的新动向——进入生产现场，非接触扫描测量倍受重视

三坐标测量机作为精密测量仪器的基本型主导产品，继续在机械制造业中得到重视和发展。以三坐标测量机为代表的精密测量仪器进入车间、服务于生产现场是发展的一个重要趋势。例如，leitz公司的精密三坐标测量机在车间用于测量大型齿轮就是一例。将数字化测量系统集成到数控加工机床上是另一个发展趋势。例如，秦川机床厂的cnc成型齿轮磨床集成了在机齿轮测量系统。与光学/激光非接触式扫描测量技术相结合，实现多功能、多种传感器的集成和融合，使坐标测量技术的应用更加丰富，更适用于生产现场。

①汽车大型覆盖件的非接触扫描测量精确而快速

配备有光学/激光式非接触扫描传感器的水平臂三坐标测量机实现了对汽车大型覆盖件的快速精密检测。德国zeiss公司和瑞典hexagon集团等世界著名三坐标测量机制造厂在该领域进行了开发。瑞典hexagon集团所属dea公司的primac1系列水平臂测量机在cw43l型连续伺服关节测座上，可配备触发式测头、连续扫描测头、光学或激光扫描测头等多种测头，以适应不同测量环境和任务的要求。德国zeiss公司的prorpremium坐标测量机配备有eagleeye导航系统和可控测座，能够在汽车车身大型覆盖件尤其是车身分总成的质量过程控制中，对工件的几何参数、表面和边缘的特征点、间隙和贴合性等实施高速精密测量。

②带激光扫描测量系统的便携式柔性关节臂测量机功能增强

美国cimcore公司推出了配备有先进激光扫描测量系统的关节臂测量机。该仪器采用碳纤维材料制造，重量轻而刚性好，其中infinite系列的还具有无线通讯功能。仪器采用pc-dmis软件，测量功能强。配上管件测量系统附件，还可实现对管件的长度、弯曲度、回弹等多种数据的测量和比较。测量范围为1.2m的仪器点测重复精度达0.010mm，空间精度达0.015mm。用于反求工程时，不仅测量速度快，而且可实现测量过程的实时显示和补漏测量数据的无缝拼接。该仪器可用于三坐标测量、三维造型、产品测绘、反求工程、现场测量以及模具设计制造等涉及到设计、制造、过程检测、在线检测以及产品最终检测等测量工作。美国faro技术公司的faroarm系列便携式三坐标测量臂具备类似的技术指标和性能。我国西安爱德华测量机公司2005年也公开展示了自主开发的柔性关节臂测量机的样机。

③轴类零件光电非接触测量仪器发展迅速

数字化测量技术是数字化制造技术中的关键技术之一。开发亚微米、纳米级高精度测量仪器，提高环境适应能力，增强鲁棒性，使精密测量装备从计量室进入生产现场，集成、融入加工机床和制造系统，形成先进的数字化闭环制造系统，是当今精密测量技术的发展趋势。

数字化精密测量仪器的新动向——进入生产现场，非接触扫描测量倍受重视

三坐标测量机作为精密测量仪器的基本型主导产品，继续在机械制造业中得到重视和发展。以三坐标测量机为代表的精密测量仪器进入车间、服务于生产现场是发展的一个重要趋势。例如，LEITZ公司的精密三坐标测量机在车间用于测量大型齿轮就是一例。将数字化测量系统集成到数控加工机床上是另一个发展趋势。例如，秦川机床厂的CNC成型齿轮磨床集成了在机齿轮测量系统。与光学/激光非接触式扫描测量技术相结合，实现多功能、多种传感器的集成和融合，使坐标测量技术的应用更加丰富，更适用于生产现场。

①汽车大型覆盖件的非接触扫描测量精确而快速

配备有光学/激光式非接触扫描传感器的水平臂三坐标测量机实现了对汽车大型覆盖件的快速精密检测。德国ZEISS公司和瑞典HEXAGON集团等世界著名三坐标测量机制造厂在该领域进行了开发。瑞典HEXAGON集团所属DEA公司的PRIMAC1系列水平臂测量机在CW43L型连续伺服关节测座上，可配备触发式测头、连续扫描测头、光学或激光扫描测头等多种测头，以适应不同测量环境和任务的要求。德国ZEISS公司的PRORPremium坐标测量机配备有EagleEye导航系统和可控测座，能够在汽车车身大型覆盖件尤其是车身分总成的质量过程控制中，对工件的几何参数、表面和边缘的特征点、间隙和贴合性等实施高速精密测量。

②带激光扫描测量系统的便携式柔性关节臂测量机功能增强

美国CIMCORE公司推出了配备有先进激光扫描测量系统的关节臂测量机。该仪器采用碳纤维材料制造，重量轻而刚性好，其中INFINITE系列的还具有无线通讯功能。仪器采用PC-DMIS软件，测量功能强。配上管件测量系统附件，还可实现对管件的长度、弯曲度、回弹等多种数据的测量和比较。测量范围为1.2m的仪器点测重复精度达0.010mm，空间精度达0.015mm。用于反求工程时，不仅测量速度快，而且可实现测量过程的实时显示和补漏测量数据的无缝拼接。该仪器可用于三坐标测量、三维造型、产品测绘、反求工程、现场测量以及模具设计制造等涉及到设计、制造、过程检测、在线检测以及产品最终检测等测量工作。美国FARO技术公司的FaroARM系列便携式三坐标测量臂具备类似的技术指标和性能。我国西安爱德华测量机公司2005年也公开展示了自主开发的柔性关节臂测量机的样机。

③轴类零件光电非接触测量仪器发展迅速

随着电子技术的飞速发展计算机辅助设计（CAD-Computer Aided Design）在城市给排水等设计施工中得到广泛的应用，一些数字化仪器在强大的软件支持下极大地提高了工程技术人员的工作效率，本文介绍一些 CAD软件数字化仪设置知识。

【关键词】电子技术 CAD软件 数字化

1 配置Wintab驱动程序

AutoCAD? 支持 Wintab 兼容数字化仪。Wintab 是由独立开发人员使用的 Microsoft?Windows? 规格，其作用是使数字化仪能够用作系统指针和 AutoCAD 定点设备。

只有将 Windows 配置为使用 Wintab 驱动程序，才能在 AutoCAD 中使用数字化仪。要在 Windows 下配置 Wintab 驱动程序，请按照数字化仪制造商提供的设置安装程序进行操作。Wintab 驱动程序不与 AutoCAD 一起分发。要使数字化仪在 AutoCAD 下正常工作，必须先保证它能在 Windows 下正常工作。请确保 Wintab 驱动程序配置了正确的数字化仪型号和正确的数字化仪指针按钮数。

2 将数字化仪配置为数字化仪覆盖

一是配置操作将数字化仪表面的各个区域建立成指定的菜单和屏幕定点区。要将数字化仪配置为使用数字化仪覆盖（Tablet 2004.dwg，与 AutoCAD 一起提供，位于 Sample 文件夹中），最好选择提供的默认数字化仪菜单、列和行。二是AutoCAD 使用屏幕定点区的概念来描述数字化仪的操作。屏幕定点区是数字化仪表面的一个矩形区域，数字化仪在此区域中使用。屏幕定点区绝对地对应计算机显示。例如，数字化仪指针处在屏幕定点区的中心时，图形光标处在绘图区域的中心。三是注意在重新配置数字化仪之前，要确保固定而不是浮动屏幕定点区处于活动状态。四是修改固定屏幕定点区的尺寸。在配置之前，数字化仪的整个表面实际上是固定屏幕定点区，数字化仪指针替代鼠标进行操作。可以使用 TABLET 命令的“Cfg”选项来修改固定屏幕定点区的尺寸。最佳方式为模仿数字化仪覆盖上的屏幕区，在数字化仪上指定一个小型屏幕区。五是使用浮动屏幕定点区。可以使用浮动屏幕定点区来扩大数字化仪上的定点区来创建和选择对象以及在工具栏和菜单中选择命令。但是，浮动屏幕定点区无法校准以用来跟踪，也不支持数字化仪菜单的访问。六是在固定和浮动屏幕定点区之间切换。通过按 F12 键或使用配置时指定的数字化仪指针按钮，可在固定和浮动屏幕定点区之间进行切换。某些 Wintab 驱动程序，仅当光标位于屏幕定点区以外时才允许访问数字化仪指针按钮命令。如果数字化仪指针上的按钮没有相应的响应，请在按数字化仪指针按钮之前将指针移出固定的屏幕定点区。

3 将数字化仪进行跟踪

摘要：核电站的仪控系统是核电站的“心脏”。传统的模拟量组合单元仪表为主的控制系统，由于模拟量采用大量的小规模集成电路运算放大器元件，数字量采用大量的继电器逻辑控制，使的对系统的运行和器件维护工作任务繁重。传统的主控室由于要求大量的信息显示和操作，其布局也比较大。数字化仪控系统（DCS）能够克服上述传统模拟量组合单元仪表的缺点，使机组更加安全可靠、经济运行。随着DCS系统在常规电站的发展和成熟应用，新建核电站使用全数字化仪控系统（DCS）已经是必然趋势。本文将简要的探讨核电站的数字化仪控系统的技术发展。

关键词：核电站；数字化技术；仪控系统（DCS）

中图分类号：[TL48] 文献标识码：A文章编号：

引言

人们对于能源的需求欲望只有膨胀的空间，没有紧缩的可能。而核电站这一利用核裂变或者核聚变时所释放的强大能量，将其适当的转化为电能，以供人们使用。从一定程度上来说，核电站的出现可以缓解人们对于自然能源需求的压力。而在核电站项目建设之中，数字化仪控系统对于传统的控制系统来说，显然优越性更高。核电站实行数字化仪控系统的管理不仅能够减少核电站的设备故障率、提高系统的系能，还能降低核电站的经济成本。可见，数字化仪控系统在核电站中的应用的势头将会越来越普遍。

1.我国数字化仪控系统的发展历史

在20世纪70年代，我国核电厂采用的大多是模拟反应堆仪控系统，虽然该系统的安全与可靠性方面良好，但此模拟系统亦存在很多问题，譬如:技术算法简单，精确度较差，且维修难度较大，而这些恰恰在核电站经济方面起着举足轻重的作用。现如今，随着科技与技术的发展，不少在建以及已建成的电站正在逐步按计划进行数字化仪控系统的更换，我国的电站亦都将采用数字化仪控系统，且该系统所带来的经济效益也是令人满意的。当然，数字化仪控系统带来的新问题需要我们共同去研究解决，这便会推动科学技术的进一步发展【1】。

2.数字化仪控系统的特性

中图分类号：TL374 文献标识：A 文章编号：1674-1145（2016）06-000-02

摘要随着“十二五”核电的飞速发展，以及“十三五”核电走出去的规划落地，核电仪控系统也经历了长足的发展。本文对国内核电厂仪控系统的发展进行回顾，结合国内核电厂的实际应用情况，对核电厂仪控系统结构进行比较分析并提出国内供货商研制核电数字化仪控产品需关注的问题。

关键词核电厂 数字化仪控系统 比较分析

基于核电行业的特点，核电厂仪控系统需要具备成熟性、安全性、可靠性和经济性的原则。本文对早期基于模拟组合单元仪表和继电器等硬件逻辑电路技术的核电厂仪控系统的特点和应用情况进行了介绍，对国内新建核电厂数字化的仪控系统的结构进行对比分析。通过对比分析，总结出国内供货商研制数字化仪控系统的需要解决的问题。

一、早期的核电厂仪控系统

世界上绝大多数核电厂于20世纪70-80年代建成，由于数字化仪控系统技术尚未成熟，因此早期的核电厂采用的是在当时看来成熟的基于模拟组合单元仪表系统和继电器等硬件逻辑电路技术。我国的大亚湾、岭澳一期、秦山一期和秦山二期均采用这种模拟技术。其中，大亚湾和岭澳采用法国的Bailey9020单元组合仪表进行模拟量控制，采用继电器进行开关量控制。秦山一期和秦山二期采用Foxboro公司spec-200系列单元组合仪表进行模拟量控制，采用继电器进行开关量控制。

二、核电厂数字化仪控系统的发展

随着数字化仪控系统技术的日益发展，以及在传统行业（火电、石化）中的大量使用，其成熟性不断提高，其优越性越来越明显。如：计算精度高，运算能力强，网络通讯减少电缆数量，冗余、容错、自诊断易于故障检测和维护，数据存储、事故追忆、改善人因工程和人机接口提高安全性。数字化仪控系统不断地被核电厂所接受并采纳。从上世纪90年代开始，国外开始出现了采用DCS技术的核电厂。英国Sizewell-B核电厂采用了数字化的数据采集、数据通信、逻辑处理控制算法和自动控制指令，然而人机接口依然采用常规仪表的“半数字化”仪控系统。法国的N4核电厂，采用了基于微处理器和局域网通讯的DCS技术的全数字化仪控系统。随着早期核电厂仪控系统产品的逐步退役，国外对在役核电厂的仪控系统进行了数字化改进，匈牙利波克什（PAKS）核电厂1-4号机组于2002年完成了仪控系统数字化改造；保加利亚科兹洛杜伊核电厂（Kozloduy）5&6号机组于1996年进行了全数字化改造；瑞士 Beznau 核电厂于2001年完成保护系统的数字化改造。

设计和测试工程师可以使用单个模块化仪器——NI(美国国家仪器有限公司，National Instruments)的可变分辨率数字化仪，实现多种动态测试功能。正如数字万用表将通用的测量功能引入DC测量一样，全新的NI PXI-5922可变分辨率数字化仪对使用通用测量仪器进行动态测量的方式进行了革新。通过将该模块与LabVIEW 7.1结合使用，您可以自己创建各种不同类型的仪器，例如AC电压表、音频分析仪、频率计数器、频谱分析仪和I/Q调制分析仪，而且这些自制仪器与传统高端仪器相比功能相似，测量性能却更高。

“虚拟仪器技术重新定义了测试测量系统的构建方式，”NI总裁兼CEO James Truchard博士表示：“通过为工程师们提供适用于多种领域的设备，NI PXI-5922 可变分辨率数字化仪重新定义了虚拟仪器技术中硬件部分的构建方式。对于一系列需要使用到数字化仪的应用系统，该模块确保了测试的零失误率，并带领我们向通用仪器测量平台的目标又迈进了一大步。”

有别于传统测量设备对所有采样速率只有一种固定分辨率的情况，NI PXI-5922数字化仪使用NI FlexII ADC，具备了可变的分辨率，并能在15 MS/s 16位到500 kS/s 24位的范围内进行采样。NI FlexII ADC结合了NI专利的技术，减少了多位sigma-delta转换器中的线性和温度漂移失误，以便在高采样率的状况下达到前所未有的动态范围。得益于该模块的动态范围和低噪音优势，设计和测试工程师们可以直接数字化低水平信号，而无需用到外部信号调理（例如滤波器和低噪音放大器等）。简化的信号调理功能改进了测量精确度和可靠性，同时也节省了宝贵的开发测试系统的时间。

测量灵活性和极大的动态范围相结合使得NI PXI-5922模块成为一系列应用的理想之选。由于其性能已经超越了市场上最好的商用ADC，所以工程师们可以使用这一模块测试最新的DAC。对于精密音频应用，这一款数字化仪可在高达500 kS/s速率、24位分辨率情况下采集信号，这一强大的功能意味着工程师们可以在动态信号范围内获取高阶和声。这一模块在10 MS/s速率下的18位分辨率使之成为数字通信系统中，采集基带I/Q信号最理想的数字化仪。

NI PXI-5922模块基于同步和存储核心（Synchronization and Memory Core，SMC）构架，与其他基于SMC的产品（例如高速数字化仪、任意波形发生器和数字波形发生器/分析仪等）实现紧密的同步。该模块可完成多仪器同步功能，而模块间的信号偏斜则小于1 ns；强大的、可变的板载内存高达每通道256 MB；并支持高速数据流盘。工程师们可以使用该模块创建混合信号激励响应测量系统，或者通过同步多个NI PXI-5922模块把采集通道扩容至1,632个。

摘要：文中首先阐述了数字化测图的作业过程，然后分析了全站仪在数字测图中的误差来源,最后讨论了各项误差对测图精度的影响。

关键词：全站仪；数字化测图；精度分析

中图分类号： P231.5文献标识码：A 文章编号：

0 引言

目前,随着电子科学技术和计算机的发展,全站仪及光电测距仪的普及, 与传统的白纸测图方法相比，数字化测图以其测图精度高、数据采集快, 劳动强度低，产品的使用与维护方便、快捷、利用率高等优点被广泛用于测绘生产、土地管理、城市规划等部门,并为广大用户所接受。数字化测图的采集数据及成图过程见图1。文中拟就全站仪数字化测图的地形图平面位置精度与高程精度进行分析，以便使全站仪数字化测图有章可循。

图1数字测图系统框图

1测量碎部点平面误差来源及精度分析

全站仪数字化测图的平面误差来源主要有: 望远镜照准误差、读数误差、仪器误差、目标偏心误差和外界条件的影响。其中目标偏心误差和人为操作误差不容忽视。

【中图分类号】R197.39 【文献标识码】A 【文章编号】1672-3783（2012）10-0333-01

手术室应用了大量的贵重仪器设备，在手术过程中，仪器设备产生了大量有意义的诊疗、手术依据，对各种高难度手术的开展及提高手术的安全系数，带来了很大的便利。由于现代化仪器设备的精密、贵重，如何管理好日益增多的各种仪器设备，是现代手术室管理的重要组成部分。目前，国内的数字化医院建设，全部是关于医院信息系统HIS、医学影像档案管理和通信系统PACS和临床管理信息系统CIS等方面的内容。应用于手术室的ORICS+手术室数字化管理系统，虽对洁净手术室的净化设备、环境和运行状况进行智能化网络监控，但手术使用的各种仪器设备一直徘徊在整体的数字化医院建设之外，这显然不能满足数字化医院建设的需要。

1 数字化管理的目的

1.1 实现“手术室-供应室一体化”：手术室仪器设备多由消毒供应室准备， 通过手术室仪器设备数字化管理系统，双方共同管理，避免差错责任推托。

1.2 手术器械品种繁多，准备人员熟悉较难，工作中时常出错。数字化管理可形象的给出指导，避免准备不全或错误的发生、也就避免了延误手术的风险。

1.3 精密仪器设备拆洗过程复杂，配件多，一旦丢失，致使整套设备无法使用，对这类物资进行数字化管理，使服务人员有图可依，精细操作。

1.4 有助于手术室对培养专科人才及临床教学形象施教。

2 实施方法：

【摘 要】随着数字化仪表系统的现场总线控制在企业中的应用越来越多，也就有越来越多的人开始重视数字化仪表系统的现场总线控制技术的发展，该系统是基于虚拟仪器技术，它的控制器从一定程度上来说是属于可编程嵌入式控制器，很多的市场实验结果表明，数字化仪表系统的现场总线控制已经达到了高控制要求，其优越性远远高于传统的设计方法。数字化仪表系统是现阶段现场总线应该根据国民经济发展和市场需求研究出来的，将对传统的控制系统结构带来革命。尤其是目前市场上对于数字化仪表系统的现场总线控制技术还不是特别的完善，其优势特点显著，是一个非常值得开发和研究的一个方向。本文通过对数字化仪表系统的现场总线技术特点以及发展趋势进行分析，并对其发展前景进行探析。

【关键字】数字化仪表系统；现场总线控制；发展趋势

一、数字化仪表系统的现场总线控制含义

所谓的现场总线指的就是一种工业数据总线，这种数据总线实质上就是要将一些工业的智能化机械，智能化仪器设备之间的信号进行连接和传递，相当于一个搬运工，负责解决工业现场设备之间的数字通信和一些控制系统之间的信息交流。数字化仪表系统的现场总线控制是依靠检测、控制和通信功能的机械设备通过工业自动化设备控制计算机，再利用简单的操作方式将设备之间的信号进行串联，能够提高系统的可靠性。

二、数字化仪表系统的现场总线技术特点

数字化仪表系统的现场总线技术相对于传统的现场总线技术来说具有很大的优势，其特点主要体现在以下几方面：

（一）系统的开放性。可以借助开放的系统对相关的通信协议进行公开，也就是说能够解决不同厂家不同设备之间通信不畅通的问题。以往传统的的现场总线技术很难达到空间上的完全开放，但是数字化仪表系统的现场总线技术是建立在统一的工厂底层网络的开放系统。准确一点说就是将一些信息公开，达到区域空间无限制的效果，这样一个开放系统，可以与遵守相同标准的其它设备进行空间上的链接，避免了区域性限制的问题。

（二）数字化仪表系统的现场总线技术的另一个突出的优点就是互可操作性与互用性。所谓的互可操作性实质上就是，互连设备间的信息传送与沟通，也就是说可以实现专一点对专一点，甚至是一点对多点进行匹配。之前的传统现场总线技术很难达到一点对多点这样的数字通信技术，所以采用数字化仪表系统的现场总线技术从一定程度上实现了高效率的信息传送。而互用性指的就是设备的互换互用，即使是不同的厂家，只要是性能相似就可以进行互换而实现互用，这就是数字化仪表系统的现场总线技术普遍性的又一大体现。

摘要:由于核电站安全性的保守策略考虑，数字化仪控技术在核电站一直未得到全面应用，直到田湾核电站全数字化仪控系统成功投产，才开始受到关注。本文将在分析在役、在建核电厂仪控系统的基础上，总结全数字化仪控系统的技术特点。

关键词:核电;数字化;仪控

一.数字化仪控发展现状

常规电厂的全数字化仪控技术早在八十年代已经得到了很广泛的应用，而核电站由于核安全保守政策的考虑和对数字化技术的疑虑，全数字化仪控技术一直未得到全面应用，但在某些非核安全相关的领域，还是采用了成熟的分布式控制系统，例如对汽机的控制保护、蒸汽发生器水位的控制等，甚至部分系统，在一个系统内使用了两种不同的实现方式，如我国300MW的秦山核电站的通风控制，其非安全级部分全面采用DCS平台，安全级部分用继电器逻辑搭建。随着江苏田湾核电站数字化仪控系统成功投入使用，全数字化仪控技术才开始受到真正关注，在此后的新建扩建项目中，除秦山二期扩建项目继续保留原仪控系统外，其它电站都准备使用数字化仪控系统，如岭澳二期、红沿河都使用了法玛通的TXP＋TXS系统，作为西屋AP1000依托项目的浙江三门核电和山东海阳核电，也将采用了COMMON Q＋OVATION的全数字化仪控系统。

二.数字化仪控的主要特点

基于对国外成熟的数字化仪控系统的研究，可以总结出这些特点，通过了解其性能和特点，有助于在核电站数字化仪控系统选择方案中对目前众多的数字化控制系统更好地进行比较和选择。

（一）多样性

所谓多样性就是用两种或两种以上的完全不同的方法实现同样的一个功能，包括功能多样性、硬件多样性和软件多样性。配置多样性的目的是解决共模故障问题。共模故障即若干装置或部件的功能可能由于出现单一特定事件或原因而失效，在有些资料中也称为共因故障。