早期的頻譜分析儀實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)掃頻接收機(jī),輸入信號(hào)與本地振蕩信號(hào)在混頻器變頻后,經(jīng)過(guò)一組并聯(lián)的不同中心頻率的帶通濾波器,使輸入信號(hào)顯示在一組帶通濾波器限定的頻率軸上。顯然,由于帶通濾波器由無(wú)源元件構(gòu)成,頻譜分析器整體上顯得很笨重,而且頻率分辨率不高。既然傅里葉變換可把輸入信號(hào)分解成分立的頻率分量,同樣可起著濾波器類似的作用,借助快速傅里葉變換電路代替低通濾波器,使頻譜分析儀的構(gòu)成簡(jiǎn)化,分辨率增高,測(cè)量時(shí)間縮短,掃頻范圍擴(kuò)大,這就是現(xiàn)代頻譜分析儀的優(yōu)點(diǎn)了。
儀器是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要前提和根本保障。人類發(fā)展史上任何一次大的飛躍都是基于工具的巨大創(chuàng)新和根本變革驅(qū)動(dòng)的,作為“工具”的科學(xué)儀器的發(fā)展和創(chuàng)新往往是催生科技創(chuàng)新的重要要素。
儀器是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防的重要保障。儀器是保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國(guó)家不可或缺的重要基礎(chǔ)條件。首先,科學(xué)家錢學(xué)森先生指出:“新技術(shù)革命的關(guān)鍵技術(shù)是信息技術(shù)。信息技術(shù)由測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)三部分組成。測(cè)量技術(shù)則是關(guān)鍵和基礎(chǔ)”。
虛擬儀器實(shí)質(zhì)上是“軟硬結(jié)合”、“虛實(shí)結(jié)合”的產(chǎn)物。它充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)展傳統(tǒng)儀器的功能。在虛擬儀器中,硬件只是信號(hào)傳輸?shù)慕橘|(zhì),軟件才是整個(gè)儀器系統(tǒng)的關(guān)鍵。
用戶可根據(jù)自己的需要通過(guò)編制不同的測(cè)試軟件來(lái)構(gòu)建不同功能的測(cè)試系統(tǒng)。其中,許多硬件功能可直接由軟件實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)具有極強(qiáng)的通用性和多功能性。
其他各類儀器儀表的分類法大體類似,主要與發(fā)展過(guò)程、使用習(xí)慣和有關(guān)產(chǎn)品的分類有關(guān)。儀器儀表在分類方面尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),儀器儀表的命名也存在類似情況。
在現(xiàn)實(shí)實(shí)際工作中,我們經(jīng)常將儀器儀表分為兩個(gè)大類:自動(dòng)化儀表和便攜式儀器儀表,自動(dòng)化儀表指需要固定安裝在現(xiàn)場(chǎng)的儀表,也稱現(xiàn)場(chǎng)安裝儀器儀表或者表盤安裝儀器儀表,這類儀表需要和其他設(shè)備配套使用,以完成某一項(xiàng)或幾項(xiàng)功能;便攜式儀器儀表是指單獨(dú)使用,有時(shí)也叫檢測(cè)儀器儀表,一般分臺(tái)式和手持兩種。
儀器儀表還有一種分類,叫一次儀表和二次儀表,一次儀表指?jìng)鞲衅鬟@類直接感觸被測(cè)信號(hào)的部分,二次儀表指放大、顯示、傳遞信號(hào)部分。