简介
　　在理想的情况下CONTROL ENGINEERING China版权所有，产品从研究到设计，最后到生产，公司是不需要对其进行测试的。但是，实际上，测量系统是整个产品开发过程中不可或缺的一部分。测量系统对于一个企业是不可或缺的控制工程网版权所有，因为在提高质量、缩短投入市场的时间、提高工程与制造的效率，当然还有降低成本上，测量系统具有十分关键的作用。
　　在过去的20年间，为了满足消费者的需求，测量系统发生了根本性的改变——应该说是改革。这次改革推出了一种全新的系统框架。在这种框架中，计算机成为测量系统的“心脏”。
　　这次测量改革将测试、测量和自动化应用系统从原来的结合松散、常常互不兼容、分立的仪器设备转变为了一个高度集成的高性能的测量与自动化系统。而变革的核心则是一个越来越重要的部件——软件。
　　虽然与传统的分立仪器相比，随着个人计算机硬件的发展，测量系统的性能大大提高，成本也大大降低，但是成千上万的工程师和科学家之所以能够利用这些优点，却是因为高产的集成软件。一套完整的软件工具——从测量驱动框架与仪器互连软件到高产的应用开发环境和企业标准工具间的开放式互连软件——可以使工程师和科学家自由地创建功能强大、可自定义功能的新一代测量系统。
　　从研究、设计，到验证，到制造与测试，到维护，在整个产品设计生命周期中，软件推动了这种高性能低成本、高度集成的测量系统在各个阶段的应用。纵观全球，使用基于计算机的测量与自动化系统的公司，都具有以更低的成本和更少的时间来设计和测试质量更高的产品的竞争优势。

　　集成测量系统的演化

　　软件控制分立仪器时期

　　二十多年前，当RS-232和GPIB（IEEE 488）等通信总线引入时，计算机第一次成为了测量系统的一个必备部分。通过将测量设备直接连接到计算机上（见图1），工程师和科学家不仅可以减少将数据输入计算机进行进一步分析的时间，同时也可以减少手工输入数据可能造成的错误。此外控制工程网版权所有，将计算机作为测量系统中所有仪器的“中央控制器”，还可以让这些仪器相互协调www.cechina.cn，自动操作，构成一个独立的系统。
　　发送命令到仪器和从仪器接收响应的软件接口，使得以计算机为中心的仪器系统得到了广泛采用。这种仪器控制软件还提供了驱动程序。驱动程序作为操作系统的一部分被安装在操作系统中，就像为了保证不同操作平台和编程环境的一致性而提供的标准API一样。如果考虑到计算机操作平台过去20年来的巨大变化，提供标准API是操作系统一个十分重要的特性。
　　虽然基于计算机的仪器控制给工程师带来了很大好处，并且它还是“堆架式”系统的基本组成部分，但是系统开发仍然非常辛苦，因为开发人员必需详细了解系统中的每一台仪器或者设备的命令语法。开发人员也曾试图标准化命令语法，但是真正将开发的效率提高到一个新水平的是将仪器驱动程序引入到新一代应用开发环境中，使其成为开发环境的一部分。这些开发环境包括NI LabVIEWTM图形开发环境和LabWindowsTM（一种测量专用函数与C和Basic编程语言相结合的工具）。现在www.cechina.cn，随着越来越多的仪器驱动程序被引入这些开发环境，，工程师可以将精力集中在高级的测量系统要求上，而不是各个仪器供应商专用的命令语法上了。

　　软件控制基于计算机的测量设备时期
　　

　　20世纪80年代中期，总线框架的巨大进步促成了模块化测量设备的发展。用户可将这些模块化设备安装在计算机中（见图2）。不象分立仪器那样依赖于昂贵的专用处理器、固件和存储器，这种插入式数据采集卡直接利用计算机的固有组件可以组建成体积更小、成本更低和性能更高的测量系统。
　　然而，这种灵活的低成本平台不再只是简单地发送命令和接收响应，它对系统软件提出了更高的要求。不过高级应用程序接口（APIs）简化了从数据采集卡高速传输数据到计算机这个过程。通过使用高速信号处理算法和软件工具，工程师和科学家可以创建自定义的分析程序。用户界面设计软件还将传统分立仪器的曲线图、旋钮和游标“搬到”了计算机屏幕上。专用的测量开发环境给工程师带来了空前的生产力，它提供了许多高度集成的工具用于仪器的控制和数据采集、数据分析，以及数据的可视化。

　　软件提供完整的集成测量与控制系统时期
　　

　　在过去五年中，PXITM/CompactPCITM等新的总线框架为精密复杂的测量与控制的提供了更好的平台。与传统仪器系统不同，现在的集成测量与控制系统是由更多样的测量设备组成的。这个过程从传统的分立仪器间的连接开始，然后加入插入式模拟与数字测量设备，现在还可以加入用于可视检测的图像采集设备和用于机器控制的运动控制器（见图3）。此外控制工程网版权所有，这些集成测量与控制系统还应易于实现多个设备的连接，比如可编程逻辑控制器（PLCs）这样的设备。

　　当前的难题
　　目前，在集成自动化测量系统时，工程师和科学家仍然要面对许多挑战。为了使新产品更快的进入市场，系统开发人员也面临着越来越多的挑战：快速创建自动化测量系统来来验