检测系统的未来发展趋势

1）现代测试仪器（系统）发展已成为许多国家的一项战略措施。发达国家中的科学仪器的发展，已从自发状态转入到有意识、有目标的政府行为上来。美、日、欧等发达国家和地区早已制定了各自的发展战略并锁定目标，而且有专门的投入，以加速原创性仪器的发明、发展、转移（化）和产业化进程。

2）当今测试技术在生物、医学、材料、航天、环保、国防等直接关系到人类生存和发展的诸多领域中正在取得引人注目的发展。研究的尺度深入到介观（Mesoscopic，包含纳米技术）和微观，要求不但能确定分析对象中的元素、基因和含量，而且能回答原子的价态、分子结构和聚集态、固体结晶形态、短寿命反应中间产物的状态和生命化学物理进程中的激发态；不但能提供在自在状态下的分析数据，而且可作表面、内层和微区分析，甚至三维立体扫描分析和时间分群数据。因此，发展高分辨率、高选择性、高灵敏度的活体动态研究技术、原位技术、非接触（无损）测定技术等已成为趋势，发展超快时间分辨技术和超高空间分辨技术已成为仪器发展新的追求目标。

测试研究的对象和过程已从静态转入动态。国际上正在大力发展集采样、样品处理（制作）、自动检测分析和结果输出于一身的流程分析系统；发展现场和实时的研究手段。生命科学等复杂体系研究的瓶颈是缺乏灵敏、有效和快速的现场或实时的研究手段，解决这一问题的突破口在于发展新的检测原理和新的检测仪器。

3）现代测试仪器（系统）的研制和生产趋向智能化、微型化、集成化、芯片化和系统工程化。利用现代微制造技术MEMS（光、机、电）、纳米技术、计算机技术、仿生学原理、新材料等高新技术发展新式的科学仪器已成为主流，如微型全化学分析系统、微型实验室、生物芯片、芯片实验室等。

例如，正在发展的芯片型自动分析元件，不仅有测试功能，而且还可以执行分离、反应等操作。综合这些芯片的功能将组成微型的分析仪器，进而形成芯片实验室。现在用于基因及基因组研究的器件包括微流量分配装置、微电泳仪、微聚合酶链式反应器（PCR仪）等。这些分离分析元器件可做在玻璃、熔石英（Fused Silica）或塑料上，大小犹如芯片，但具备某些“传统”分离、分析仪器的功能。

在微型元器件、微处理器高度发展的基础上，研究和开发小型价廉而又准确可靠的家用和个人分析仪器可能有广大的市场容量。

嵌入式系统在测试系统中也在扮演着越来越重要的角色。采用单片机嵌入式系统构成的测试仪器或测试装置屡见不鲜，基于数字信号处理器（DSP）的嵌入式系统，利用DSP高速、高精度的特点，在信号处理方面得到了广泛的应用。还有的采用ARM架构处理器嵌入式系统，因其性能强、功耗低、成本低等诸多优点，已经成为许多测试仪器的核心单元。(www.zuozong.com)

另外，在一些重大科学前沿研究中，测试及研究手段成为重大复杂的科研工程，如大型天文望远镜、高能粒子加速器、航天遥感系统等，都是由诸多高新技术武装起来的分系统集成系统。

4）通信方式的多样化。测试系统的通信功能强大，方式多样，实现了系统之间互联、信息互换和互用，成为现代测试系统发展的一个重要标志。

通用串行总线（Universal Serial Bus，USB）已在现代测试系统、测试仪器中得到广泛应用。USB具有可热拔插、接口体积小、通信速度快的特点。USB2.0的峰值传输速度可以达到480Mbit/s，它有4种传输类型：批量传输、同步传输、中断传输和控制传输，能满足多种需要。USB性能可靠、提供电源，支持主机与设备之间的多数据流和多信息流传输，且支持同步传输和异步传输两种类型。目前USB3.0也开始得到应用，和USB2.0相比，它支持全双工，新增了5个触点，两个为数据输出，两个数据输入。USB3.0供电标准可达900mA，并支持光纤传输，而采用光纤时其速度更有可能达到25Gbit/s。

IEEE1394是一种高速串行总线，它的特点是：支持高速传输，支持100Mbit/s、200Mbit/s和400Mbit/s的传输速率；支持热拔插，即插即用，使用更加方便。IEEE1394采用树形或者菊花链拓扑结构，每条总线最多可以连接63台设备。一些低功耗设备也可以通过总线获得电源。

现场总线（Field Bus）是一类总线的总称，如Profibus、CAN、LonWorks等，较新的总线规范还有LXI仪器总线。现场总线的特点是开放性、互操作性和互用性，可以与任何遵守相同标准的其他设备或者系统相连，实现设备互联、系统间的信息传送和互换、互用。现场总线系统的结构具有高度分散性和对现场环境的适应性。现场总线的物理层采用RS-485标准，能够支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等传输媒介，具有较强的抗干扰能力，能采用两线制实现供电与通信，并可满足安全防爆等要求。

5）测试仪器网络化。由于仪器的自动化、智能化水平的提高，多台仪器联网已推广应用，虚拟仪器、三维多媒体等新技术开始实用化。在现今这个网络化的时代，通过Internet，仪器用户之间可异地交换信息和浏览，厂商能直接与异地用户交流，能及时完成如仪器故障诊断、指导用户维修或交换新仪器改进的数据、软件升级等工作。仪器操作过程更加简化，功能更换和扩张更加方便。网络化测试系统（仪器）是今后测试技术发展的必然道路。