測(cè)量精確度與信息融合

1、測(cè)量精確度不斷提高，測(cè)量范圍不斷擴(kuò)大
一般機(jī)械加工精確度由O.1mm量級(jí)提高到O.O01mm量級(jí)，相應(yīng)的幾何量測(cè)量精確度從1 u m提高到O.01~ 0.001 um，其間測(cè)量精確魔提高了3個(gè)數(shù)量級(jí)，這種趨勢(shì)將進(jìn)一步持續(xù)。隨著MEMS、微／納米技術(shù)的興起與發(fā)展，以及人們對(duì)微觀世界探索的不斷深入，測(cè)量對(duì)象尺度越來(lái)越小，達(dá)至4了納米量級(jí)；另一方面，由于大型、超大型機(jī)械系統(tǒng)（電站機(jī)組、航空航天制造）、機(jī)電工程的制造、安裝水平提高，以及人們對(duì)于空間研究范圍的擴(kuò)大，測(cè)量對(duì)象尺度越來(lái)越大。導(dǎo)致從微觀到宏觀的尺寸測(cè)量范圍不斷擴(kuò)大，目前已達(dá)10-15—1025的范圍，相差40個(gè)數(shù)量級(jí)之巨。類似在力值測(cè)量上，相差約14A1數(shù)量級(jí)；在溫度測(cè)量中，相差約12個(gè)數(shù)量級(jí)。
2、從靜態(tài)測(cè)量到動(dòng)態(tài)測(cè)量，從非現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量到現(xiàn)場(chǎng)在線測(cè)量
靜態(tài)測(cè)量使科學(xué)研究從定性科學(xué)走向定量科學(xué)，實(shí)現(xiàn)了人類認(rèn)識(shí)的一次飛躍。現(xiàn)在乃至今后，各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下、制造過(guò)程中、物理化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程中等動(dòng)態(tài)物理量測(cè)量將越來(lái)越普及，促使測(cè)量方式由靜態(tài)向動(dòng)態(tài)的轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)代制造業(yè)已呈現(xiàn)出和傳統(tǒng)制造不同的設(shè)計(jì)理念、制造技術(shù)，測(cè)量已不僅僅是最終產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定的手段，更重要的是為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造服務(wù)，為制造過(guò)程提供完備的過(guò)程參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造過(guò)程和檢測(cè)手段充分集成，形成一體的具備自主感知一定內(nèi)外環(huán)境參數(shù)（狀態(tài)），并作相應(yīng)調(diào)整的“智能制造系統(tǒng)”，要求測(cè)量技術(shù)從傳統(tǒng)的非現(xiàn)場(chǎng)、“事后”測(cè)量，進(jìn)入制造現(xiàn)場(chǎng)，參與到制造過(guò)程，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)在線測(cè)量。
3、從簡(jiǎn)單信息獲取到多信息融合
傳統(tǒng)測(cè)量問(wèn)題涉及的測(cè)量信息種類比較單一，現(xiàn)代測(cè)量信息系統(tǒng)則復(fù)雜得多，往往包括多種類型的被測(cè)量，信息量大，如大批量工業(yè)制造的在線測(cè)量，一天的測(cè)量數(shù)據(jù)高達(dá)幾十萬(wàn)，叉如產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造i立程中，包含了巨量數(shù)據(jù)信息。巨量信息的可靠、快速傳輸和高效管理以及如何消除各種被測(cè)量之間的相互干擾，從中挖掘多個(gè)測(cè)量信息融合后的目標(biāo)信息將形成一個(gè)新興的研究領(lǐng)域，即多信息融臺(tái)。
4、幾何量和非幾何量集成
傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)和制造中的測(cè)量問(wèn)題，主要面對(duì)幾何量測(cè)量。當(dāng)前復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)功能擴(kuò)大，精確度提高，系統(tǒng)性能涉及多種參數(shù)，測(cè)量問(wèn)題已不僅限于幾何量，而且，日益發(fā)展的微納尺度下的系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)，其機(jī)械作用機(jī)理和通常尺度下的系統(tǒng)也有顯著區(qū)別。為此，在測(cè)量領(lǐng)域，除幾何量外，應(yīng)當(dāng)將其他機(jī)械工程研究中常用的物理量包括在內(nèi)，如力學(xué)性能參數(shù)、功能參數(shù)等。
5、測(cè)量對(duì)象復(fù)雜化、測(cè)量條件極端化
當(dāng)前部分測(cè)量問(wèn)題出現(xiàn)測(cè)量對(duì)象復(fù)雜化，測(cè)量條件極端化的趨勢(shì)。有時(shí)候需要測(cè)量的是整個(gè)機(jī)器或裝置，參數(shù)多樣且定義復(fù)雜；有時(shí)候需要在高溫、高壓、高速、高危場(chǎng)合等環(huán)境中進(jìn)行測(cè)量，使得測(cè)量條件極端化。
6、虛擬儀器技術(shù)獲得了廣泛應(yīng)用
虛擬儀器(virlual Instrument)是日益發(fā)展的計(jì)算機(jī)硬件、軟件和總線技術(shù)在向其他技術(shù)領(lǐng)域密集滲透的過(guò)程中，與測(cè)試技術(shù)、儀器技術(shù)密切結(jié)合，共同孕育出的一項(xiàng)全新成果，其核心是：以計(jì)算機(jī)作為儀器統(tǒng)一的硬件平臺(tái)，充分利用計(jì)算機(jī)獨(dú)具的運(yùn)算、大容量存儲(chǔ)、回放、調(diào)用、顯示以及文件管理等智能化功能，同時(shí)把傳統(tǒng)儀器的專業(yè)化功能和面板控件軟件化，使之與計(jì)算機(jī)結(jié)合起來(lái)融為—體，從而構(gòu)成一臺(tái)外觀與傳統(tǒng)硬件儀器相同，功能得到顯著加強(qiáng)的，充分享用計(jì)算機(jī)智能資源的全新儀器系統(tǒng).