现代测量的发展趋势和未来发展趋势
伴随着测试需求的多样化和复杂化，以软件为核心的虚拟仪器测试策略正逐渐成为行业主流的技术，并得到广泛的应用，在提高效率的同时降低测试成本。在新兴商业技术不断涌现的今天和未来，测试测量行业正呈现出五个重要的发展方向。
趋势一：软件定义的仪器系统成为主流
如今的电子产品(像iPhone和Wii等)已越来越依重于软件去定义产品的功能。同样的，在产品设计和客户需求日益复杂的今天，用于测试测量的仪器系统也朝着以软件为核心的模块化方向发展，使得用户能够更快更灵活的将测试集成到设计过程中去，进一步减少了开发时间。
通过软件定义模块化硬件的功能，用户可以快速实现不同的测试功能，并应用定制数据分析算法和创建自定义的用户界面。相比于传统仪器固定的功能限制和只是“测 试结果”的呈现，以软件为核心的模块化仪器系统能够赋予用户更多的主动权，甚至将自主的知识产权(IP)应用到测试系统中。
在业界，被认为是最保守的客户之一的美国国防部在2002年向国会提交的报告中指出下一代测试系统(NxTest)必须是基于现成可用商业技术(COTS)的模块化的硬件，并同时强调了软件的能动作用。最新的合成仪器(SyntheticInstrumentation)的概念也无非是经过重新包装的虚拟仪器技术，将软件的开放性和硬件的模块化重新结合在了一起。
在媒体界，《电子系统设计》杂志的编辑LouisFrenzel先生在他最近关于测试行业趋势的文章(SyntheticInstrumentationNoLongerATestCase)中也再次肯定了虚拟仪器技术对于测试测量行业的革新作用以及软件定义仪器的发展方向。
趋势二：多核/并行测试带来机遇和挑战
多核时代的来临已成为不可避免的发展趋势，双核乃至八核的商用PC现在已随处可见。得益于PC架构的软件定义的仪器，用户可以在第一时间享受到多核处理器为自动化测试应用带来的巨大性能提升。
要充分发挥多核的性能优势，就必须创建多线程的应用程序，例如我们可以将自动化测试程序的数据采集、数据分析、数据记录乃至用户界面部分创建不同的线程，从而分配到不同的核上并行的运行。不过，这样并行的开发理念使得习惯于传统串行开发方式的工程师难以适应，尤其是当核的数目越来越多......
挑战和机遇往往是并存的，作为图形化语言的代表，LabVIEW在设计当初就考虑到了并行处理的需求，从LabVIEW5.0开始支持多线程到现在已有10多年的历史。可以毫不夸张地说，天生并行的LabVIEW就是这样一种驰骋多核技术时代的编程语言，通过自动的程序多线程化，开发人员可以无需考虑底层的实现机制，就可以高效地享用多核技术所带来的益处。
无论是欧南天文台极大望远镜高达2,700万次乘加运算的镜面控制，到Tokamak核聚变装置的实时处理运算，还是NASA的飞机安全性测试和TORC汽车控制快速原型设计，LabVIEW多核技术都为这些应用带来了巨大的性能和吞吐量的提升，随着多核技术的进一步发展，提升的幅度将更为可观。
趋势三：基于FPGA的自定义仪器将更为流行
随着设计和测试的要求越来越高，FPGA(现场可编程门阵列)技术正逐渐被引入到最新的模块化仪器中，这也就是我们所说的基于FPGA的自定义仪器。
FPGA的高性能和可重复配置特性一直是硬件设计工程师们的最爱，而对于测试工程师而言，又何尝不想拥有硬件级的确定性和并行性呢？像诸如实时系统仿真、高速内存测试等应用都需要用到FPGA来确保响应的实时性和高速的数据流入和流出，FPGA的IP核更是可以为工程师植入自主知识产权的算法提供契机。然而，苦于对硬件设计知识的缺乏和对VHDL或Verilog语言编程的恐惧，许多测试工程师对于FPGA技术望而却步。
现在，NI提供的R系列数据采集和FlexRIO产品家族将高性能的FPGA集成到现成可用的I/O板卡上，供用户根据应用进行定制和重复配置，同时配合LabVIEWFPGA直观方便的图形化编程，用户能够在无需编写底层VHDL代码的情况下，快速地配置和编程FPGA的功能，用于自动化测试和控制应用。
前段时间，欧洲核子研究中心(CERN)为世界最强大的粒子加速度器--大型强子对撞机(LHC)配备了超过120套带有可重复配置I/O模块的NIPXI系统，用于控制瞄准仪的运动轨迹和监测其实时位置，从而确保粒子在既定的路径中运作。为了保证极高的可靠性和精确性，FPGA成为其必备的测试和控制技术。
随着对FPGA技术应用复杂性的简化，可以预计，拥有高性能和灵活性的FPGA技术将越来越多的被应用于未来的仪器系统中。
趋势四：无线标准测试的爆炸性增长
近年来无线通信标准的发展可谓是日新月异，从2000年前只有四五种的无线标准到现在众多新标准如雨后春笋般涌现。越来越多的消费电子产品和工业产品都或多或少的集成了无线通信的功能，像苹果公司最新的3G版iPhone手机，更是同时集成了UMTS,HSDPA,GSM,EDGE,Wi-Fi,GPS和蓝牙等多种最新的无线标准。这些都给无线技术的开发和测试带来了巨大的挑战，测试技术如何跟上无线技术的发展成为工程师面临的最大难题。通常传统射频仪器的购买周期是5至7年，而新标准和新技术的推出周期却是每两年一轮，购买的射频测试设备由于其固件和功能的限定通常难以跟上新标准的发展速度。参考：中国产业研究报告网《全球测量行业发展趋势预测》
电子测量技术的发展现状
电子测量是利用电子技术来进行测量的方法。随着电子科学技术的发展，由于电子测量的一系列优点，许多物理量都设法通过一定的传感器变换成电信号，然后利用电子技术和现代化大生产中哪些要求精密和准确测量的内容通常都运用了电子测量的方法来实现。而电子测量仪器就是采用电子技术测量电量或非电量的仪器和其他设备的总称。电子测量仪器逐步智能虚拟化电子测量技术与仪器以测量原理为基础，融合了先进的材料加工工艺，可以对各种类型参数进行精度测量，直接体现了国家的各项技术水平与发展潜能。在网络信息化时代，电子测量技术与仪器的发展，不仅推动了测量方式的变革，更促进了现代制造业与社会经济的超前发展。目前，我国电子测量仪器按照使用途径的不同，大致可划分为光学检测仪器、通信测量仪器以及通用电子测量仪器等三大类。电子测量技术的发展是建立在测量技术的发展和最新电子技术的发展基础之上的。广义地说，凡是利用电子技术进行的测量都称为电子测量。电子测量仪器发展至今，大致上可以分为四代：模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。规模以上企业稳步增长据中国仪器仪表行业协会统计数据显示，2014年至2019年，我国电子测量仪器行业规模以上企业数量保持稳定增长。截至2019 年底，我国电子仪器仪表制造业规模以上企业数量达204 家，较2018年同期增加10家。目前，我国使用的高端电子测量仪器，大部分来自国外，美国是德科技、美国泰克科技等多家外企占据主要市场，国内企业在市场竞争方面仍有较大劣势。据中国仪器仪表行业协会统计数据显示，2014年至2019年，我国电子测量仪器行业规模以上企业主营业务收入呈现震荡走势，2017-2019年，整体营收规模保持较为平稳的发展态势。2019 年，我国电子测量仪器制造行业规模以上的企业主营业务收入为290.8亿元，较上年有所回升。电子测量仪器市场分为汽车，消费电子，航空航天和国防，IT和电信等。其他部门包括银行，金融服务和保险(BFSI)，娱乐，电子商务和医疗。IT和通信仍然是电子测量仪器的核心应用领域，占比47%左右;其次是消费电子市场在2019年占据约26%的市场份额。以上数据来源于前瞻产业研究院《中国电子测量仪器行业市场前瞻与投资规划深度分析报告》
几种主要的电子测量仪器的分类及其应用
1.示波器示波器是一种测量电压波形的电子仪器,它可以把被测电压信号随时间变化的规律,用图形显示出来。使用示波器不仅可以直观而形象地观察被测物理量的变化全貌,而且可以通过它显示的波形,测量电压和电流,进行频率和相位的比较,以及描绘特性曲线等。2.信号发生器信号发生器(包括函数发生器)为检修、调试电子设备和仪器时提供信号源。它是一种能够产生一定波形、频率和幅度的振荡器。例如:产生正弦波、方波、三角波、斜波和矩形脉冲波等。3.晶体管特性图示仪晶体管特性图示仪是一种专用示波器,它能直接观察各种晶体管特性曲线及曲性簇。例如:晶体管共射、共基和共集三种接法的输入、输出特性及反馈特性;二极管的正向、反向特性;稳压管的稳压或齐纳特性;它可以测量晶体管的击穿电压、饱和电流、自或a参数等。4.红外测试仪红外测试仪是一种非接触式测温仪器,它包括光学系统、电子线路,在将信息进行调制、线性化处理后达到指示、显示及控制的目的。目前已应用的红外测温仪有光子测温和热测温仪两种,主要用于电热炉、农作物、铁路钢轨、深埋地下超高压电缆接头、消防、气体分析、激光接收等温度测量及控制场合。5.集成电路测试仪该类仪器可对TI1、PM0S、CM0S数字集成电路功能和参数测试,还可判断抹去字的芯片型号及对集成电路在线功能测试、在线状态测试。6.LCR参数测试仪电感、电容、电阻参数测量仪,不仅能自动判断元件性质,而且能将符号图形显示出来,并显示出其值。其还能测量Ｑ、D、Z、Lp、Ls、Cp、Cs、Kp、Ks等参数,且显示出等效电路图形。7.频谱分析仪频谱分析仪在频域信号分析、测试、研究、维修中有着广泛的应用。它能同时测量信号的幅度及频率,测试比较多路信号及分析信号的组成。还可测试手机逻辑和射频电路的信号。例如:逻辑电路的控制信号、基带信号,射频电路的本振信号、中频信号、发射信号等。除以上常用的电子测量仪器外,还有时间测量仪、电桥、相位计、动态分析器、光学测量仪、应变仪、流量仪等。
