儀器儀表設計的現代化和智能化研究

    隨著智能化、數字化儀器儀表的發展，以及我國改革開放政策的深化，近年來我們引進了大批的國際上高水平的儀器儀表，進口數量也在逐年增加。這不僅對國內測量儀器的設計研制、元器件、生產工藝帶來很大的沖擊，更是對我國儀器儀表的設計理論和制造方法的巨大震動。事實上，對比我國的儀器儀表現狀，國外許多先進的智能式儀器儀表的設計方法和理論，應是我們首先要引進、消化和吸收的。本文歸納了以下六個方面的問題加以簡要論述，以便立足國內，實現產品設計的國產化、現代化，智能化。

    一、要重視可靠性設計

    可靠性（Realizability）理論廣泛應用于工程技術的各個領域，其分支——可靠性分析和設計更是在先進的智能式儀器儀表設計中得到重視和應用。我們必須深刻認識到高水平的產品離開高可靠性做保證就是廢品。國外先進的智能式儀器儀表，在設計階段就十分注意可靠性的分析與設計。運用可靠性分配理論，將可靠性指標從系統整機到部件級、元器件級逐級分配，從而使整機的可靠性得到保證。當某一部分的可靠性指標無法滿足時，可采用冗金設計方案來實現。從一些可靠性設計的流程圖可以看出，儀表設計中一般采用并聯冗余法。在高可靠性場合（可靠性R≥0.999）時，尤其是計算機控制系統中，也采用冗余法。

    國外智能式儀表不僅注重儀表本身的可靠性設計，并對使用可壞性也要加以設計考慮。一般電子儀器儀表產品的可靠性屬于指數分布，而機械加工件多的儀表其可靠性屬于正態分布，實際計算起來并不很復雜。我國的儀表設計應對此加以重視，這是產品質量的一個重要關鍵環節。

    二、注重維修性設計

    維修住（Maintainability），不僅包括使用中產品的維修，還包括生產階段儀器的校準功能、調試功能和維修功能等技術指標，維修住必須在設計階段加以保證。國外智能儀器儀表，具有較高的維修度，使其使于生產調試和維修，包括在設計中實施于自動檢測系統。這樣設計的產品給用戶在測量和使用過程中提供了極大的方便性。