오늘날 세계는 정보화 시대에 접어들고 있으며, 정보기술은 과학기술과 국민경제의 고속 발전을 촉진하는 핵심 기술이 되고 있다. 계기는 학과 분류에서' 정보 수집' 기술의 범주에 속하며, 정보 전송 기술 및 정보 처리 기술 * * * 과 함께 당대 정보 과학 기술의 세 가지 주요 구성 요소를 구성한다. 자연계의 정보를 얻는 방법은 인간이 세계를 인식하고 세상을 개조하는 과정에서 해결해야 할 가장 중요한 문제이며,' 정보 수집' 은' 정보 전송',' 정보 처리' 작업의 중요한 기초이며, 계기는 인류가 자연계 정보를 얻는 도구이며, 물질세계의 정보를 측정하고 통제하는 기본 수단이자 설비이기 때문에 계기는 정보산업의 원천이자 구성이다 고도로 발전한 계기 과학 기술은 정보화 시대의 중요한 특징이 되었다.
(1) 기기 과학 발전은 이미 국가의 전략적 조치
현대기기 계기의 발전 수준이 되었으며, 국가 과학기술수준과 종합 국력의 중요한 구현이며, 기기 제조 수준은 국가의 문명 정도를 반영한다. 이를 위해 세계 선진국들은 기기 계기의 발전을 중시하고 지지하고 있으며, 미국, 일, 유럽 등 선진국과 지역은 이미 각자의 발전 전략을 제정하고 목표를 고정시켰으며, 독창적인 기구의 발명, 발전, 전환 및 산업화 과정을 가속화하기 위한 전문적인 투자가 있었다. 선진국의 과학 기기 발전은 이미 자발적인 상태에서 의식적이고 목표가 있는 정부 행동으로 옮겨갔다.
(2) 기기 기술은 정보기술
유명 과학자 첸쉐썬 (WHO) 는 "첨단 기술 개발, 정보기술이 관건이다. 정보기술은 측정 기술, 컴퓨터 기술, 통신 기술을 포함한다" 고 밝혔다. 측정 기술은 핵심적이고 기초적이다. " 측정 기술은 기기 기술의 중요한 부분이므로 기기 기술은 정보 기술이라고 합니다.
(3) 기기 기술은 정보 기술의 원천 기술
정보 기술로서 정보 수집, 정보 처리, 정보 전송 등 세 부분으로 구성됩니다. 그 중에서도 정보 수집은 계기로 이뤄진다. 기기의 센서, 신호 수집 시스템은 이 임무를 완수하는 구체적인 부품이다. 정보를 얻을 수 없거나 정보를 정확하게 얻을 수 없다면 정보의 저장, 처리 및 전송은 의미가 없습니다. 따라서 정보 수집은 정보 기술의 기초이며 정보 처리 및 정보 전송을 위한 전제 조건입니다. 기기는 정보를 얻는 도구이며, 없어서는 안 될 정보원의 역할을 하며, 계기 없이는 정보시대에 들어갈 수 없다. 따라서 기기 기술은 정보 기술 중' 정보 수집-정보 처리-정보 전송' 의 원천 기술이자 정보 기술의 핵심 기술이다.
(4) 기기 기술은 현대 기술의 최첨단 기술인
가 일을 잘하려면 먼저 그 기구를 이용해야 한다. 1 세대 테스트 기기는 전자기 감지의 기본 법칙에 기반한 아날로그 포인터 계기이다. 1950 년대에 전자관이 나타나고 1960 년대에 트랜지스터가 나타났을 때 전자관이나 트랜지스터를 기반으로 한 2 세대 테스트 기구인 분립부품식 계기가 만들어졌다. 1970 년대에는 집적 회로가 등장해 집적 회로 칩을 기반으로 하는 3 세대 기기인 디지털 계기를 만들었다. 마이크로전자 기술의 발전과 마이크로프로세서의 보급으로 1980 년대 마이크로프로세서를 중심으로 한 4 세대 기기인 스마트형 계기가 빠르게 보급되었다. 마이크로 일렉트로닉스 기술과 컴퓨터 기술의 급속한 발전, 테스트 기술과 컴퓨터의 깊은 결합은 테스트 기기 분야에서 새로운 혁명을 일으키고 있습니다. 새로운 기기 구조 개념은 차세대 기기, 즉 가상 기기의 출현으로 이어져 통합 기기를 만들어 내고 있습니다. 그리고 단일 기기 서브시스템이 여러 기기로 구성된 대형 테스트 시스템 방향으로 발전하다. 우주, 원격 감지, 생물공학, 의료, 환경 보호, 신소재 등의 현대 첨단 기술 연구 개발 및 각종 기초 과학 실험 작업은 모두 직접 기구에 의지하여 완성한다. 현대기기기술은 지식혁신과 기술혁신의 기초이다. 전자현미경, 스펙트럼기술, CT 단층스캐너, J-레이 물질구조분석기, 광학상조영현미경, 스캔터널현미경 등 선진 기기의 탄생은 인류의 과학연구에 획기적인 역할을 했다.
인간 과학 기술 발전사를 살펴보면, 과학 기술의 중대한 성취의 획득과 과학의 새로운 분야의 개척은 종종 테스트 기기와 테스트 기술 방법의 돌파구를 선도한다는 것을 알 수 있다. (존 F. 케네디, 과학, 과학, 과학, 과학, 과학, 과학)
기기 과학과 기술이 오늘날 우리나라 국민경제와 과학기술 발전에서 점점 더 두드러지게 작용하고 있으며, 원래 측정 기구였던 기구는 과학기술과 생산 발전을 촉진하는 동시에 현대 과학기술과 생산력의 추진으로 이미 완전한 기기 과학과 기술학과가 되었다. 측정 및 테스트 기술에 집중된 기기 과학과 기술학과로서 오늘날 우리나라 국민경제와 과학기술 발전에서의 역할이 점점 더 두드러지고 있으며, 기기계는 공업생산의' 승수', 과학연구의' 선행관', 군사상의' 전투력', 국민활동의' 물화 판사' 가 널리 이해되고 있다.
사실, 인류가 도구를 제조하고 사용하는 규모가 높고, 크고, 정교하고, 첨단으로 발전함에 따라, 인간 활동의 규모와 깊이가 지속적으로 확대되고 깊어지면서, 인간은 자신의 감각, 사고, 신체 기관을 통해 도구를 직접 관찰하고 조작하여 정해진 목표를 달성할 수 없게 되었습니다. 기기 과학과 기술의 내포는 인간의 감각, 사고, 신체 기관을 확장하기 위해 각종 기구를 전문적으로 연구, 개발, 제조, 응용하는 과학기술학과로, 인류가 더 강한 인식과 조작 도구를 가지고 객관적 물질 세계를 대면할 수 있도록 하는 능력을 가지고 있다. 생산성을 가장 좋거나 가장 가까운 방식으로 발전시키고, 과학 연구를 진행하고, 질병을 예방하고 치료하고, 사회활동에 종사할 수 있다. 기기 과학과 기술학과는 공학학과로서 기기 운영, 응용에 관한 이론 연구, 신기술, 신소재, 신공예의 연구와 응용은 신형 계기 및 관련 센서, 부품, 재료 등의 분야의 연구와 산업화에서 과학 기술 연구와 산업 발전을 밀접하게 반영하고 있다. 최근, 국제 발전 추세와 우리나라 현황에 따라 기기과학과 기술학과의 주요 구성 요소는 산업자동화 측정 및 제어 기술 및 산업자동화 계기와 시스템이다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 과학 시험, 분석 기술 및 과학 기기; 인체 진단 및 치료 기술 및 의료 기기; 정보 측정 기술 및 전기 측정 기기 (주로 전자 측정 기기 및 전기 측정 기기, 계기 검사 장치 및 측정 기준 포함) 전용 테스트 기술 및 각종 전용 측정 기기, 관련 센서, 부품, 재료 및 기술.
기기 과학과 기술학과의 내포와 구성에 따라 기기 공학 분야의 과학기술과 산업 발전에는 다음과 같은 주요 특징이 있다.
(1) 제품 종류 다양화
불완전한 통계에 따르면 우리나라 기기 기술 제품은 다음과 같다. 정보기술 전기 측정기기에는 20 대 범주, 2000 여 종의 제품 품종이 있다. 의료기기에도 23 대 카테고리, 2,000 여 종의 제품 품종이 있습니다. 관련 센서, 부품 및 재료의 제품 품종은 더욱 열거할 수 없다.
(2) 제품의 안정성, 신뢰성 및 적응성 요구 사항이 높은
정보 기술의 요소에는 정보 수집, 저장, 처리, 전송 및 활용이 포함되며, 모든 업종의 정보 수집은 기기 기술 장비에 의해 이루어집니다. 얻은 정보가 부정확하고 불안정하며 신뢰할 수 없는 경우 후속 저장, 처리, 전송은 무의미하고 심지어 오류가 발생하여 막대한 손실을 초래할 수 있습니다. 게다가 많은 부처들이 기기 과학기술장비에 대한 정보를 얻는 것은 24 시간 연속, 오랜 기간 꾸준한 요구로 제품의 안정성, 신뢰성에 대한 요구가 특히 높다. 또한, 기기 과학 기술 장비는 거의 지구와 그 외층 공간의 어느 곳에서나 운영되며, 독성, 강부식, 폭발 위험 또는 무중력, 고속 상태에서 모니터링, 모니터링 작업을 수행해야 하는 경우가 많기 때문에 제품에 대한 환경 적응성이 매우 높다.
(3) 기술 지표와 기능이 지속적으로 향상되는
올림픽 운동의 구호가' 더 높고, 더 빠르고, 더 강하다' 는 것처럼, 기기 과학과 기술학과가 과학 연구 수준과 관련 기기의 기술 지표와 기능을 향상시키는 데 대한 추구는 끝이 없다
전압 (예: 전압에서 백만 볼트까지) 초전도체에서 1014 ω까지의 저항; 고조파 측정은 51 회, 가속도는 10-4-104G 입니다. 주파수 측정은 1012hz 로 측정됩니다. 압력 측정-108Pa 등; 온도 측정은 절대 영도에서 108C 등에 가깝다. 측정 정확도 지표를 높이기 위해 산업 매개변수 측정은 0.02 이상으로, 항공 우주 매개변수 측정은 0.05 이상에 달하며, 측정 정확도와 과학 기구가 달성한 정확도는 더욱 시대에 발 맞춰져 있다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 측정의 민감도를 높이기 위해 개별 입자, 분자, 원자급으로 발전하는 것이다. 측정 속도 (응답 속도), 정적 0.1-0.02 ms, 동적 1μs 를 높입니다. 신뢰성 향상, 일반적인 요구 사항은 (2-5)×104h, 높은 신뢰성은 2.5×105 h 입니다. 안정성 (연간 변화) lt; 0.05 (고정밀 기기) 또는 lt; 0.1 (일반 기기). 제품 환경 적응성 향상, 사용자 요구 사항에 따라 고온, 고습, 고진, 부식, 진동, 충격, 전자기장, 방사선, 심해, 비, 고기압, 저기압 등의 조건 하에서 적응성이 있습니다.
(4) 첨단 기술
(5) 기기 및 측정 단위는 소형화되고 지능적이며 독립적으로 사용할 수 있으며,
기기 및 측정 및 제어 장치를 내장하여 새로운 센서, 대규모 및 초대형 집적 회로, 컴퓨터 및 전문가 시스템과 같은 정보 기술 제품을 광범위하게 사용할 수 있습니다. 응용 기술로 볼 때, 소형화와 지능화 기기 및 측정 장치의 임베디드 연결 및 네트워킹 응용 기술이 중시되고 있다.
(6) 기기 측정 및 제어 범위는 입체화, 세계화로 확장되며, 측정 및 제어 기능은 체계화, 네트워크 개발
기기가 측정하는 정해진 영역이 입체화, 세계화, 심지어 행성화로 발전함에 따라 기기 및 측정 및 제어 장치는 더 이상 단일 장치 형태로 나타나지 않습니다. 예를 들어, 대형 수력 발전소의 측정 및 제어 시스템은 댐 안전을 감지하는 센서만 수천 개에 달하며, 또한 각 발전기 상태 및 수위 상황에 대한 감지 제어 지점 (I/O 측정 지점) 이 만점을 넘을 것입니다. 대형 수력 발전소의 정상 발전 및 송전을 달성하려면 각 측정 지점의 측정 및 제어 장치를 네트워크 구조로 만들어 유기적인 측정 네트워크 시스템을 형성해야 합니다. 예를 들어 위성 측정 및 제어 시스템은 인공위성에 구성된 다양한 센서가 수천 개에 달합니다. 먼저 위성의 다양한 측정 및 제어 장치를 완전한 자동 측정 및 제어 하위 시스템으로 구성한 다음 여러 지상국의 측정 및 제어 시스템과 함께 광역 측정 및 제어 시스템을 구성합니다.
(7) 휴대용, 휴대용 및 개인화된 기기의 대량 개발
과학기기의 현장화, 실시간 온라인화, 특히 가정과 개인이 사용하는 건강상태와 질병경고기구가 크게 발전할 것이다.
(1) 학과 분야 과학 기술 발전 추세
학과 분야 과학 기술 발전 추세는 각 학과의 최신 과학 기술 성과, 특히 재료, 마이크로전자, 광전자, 생화학, 정보 처리 등 각 학과 및 대규모 집적 회로, 마이크로나노 가공, 네트워크 등 각종 신기술을 결합하여 새로운 미약한 신호 민감성을 개발하는 것이다 생명과학의 제자리, 재체, 실시간, 온라인, 고감도, 고통량, 고선택성 검사 기술, 산업자동화 측정 및 제어의 온라인 분석, 현장 분석, 높은 신뢰성, 고성능 및 고가용성 기술, 의료 진료의 건강 상태 모니터링, 조기 진단, 무손실 진단, 무창성 및 저창 진료, 정확성 이러한 과학 기술의 발전 추세는 구체적으로 다음과 같은 방면에서 나타난다.
1) 마이크로 일렉트로닉스 기술, MEMS 기술과 결합하여 민감한 유닛과 신호 컨디셔닝 회로를 통합하여 민감한 유닛의 약한 신호 감지, 확대 및 처리에 도움이되며 센서 볼륨을 크게 줄이고 센서의 간섭 방지 기능을 효과적으로 향상시킵니다.
2) 나노 기술과 결합하여 센서 구현을 기반으로 하는 새로운 방법으로 나노 구조 또는 나노 재질의 몇 가지 일반적인 특징을 사용하여 매우 민감한 추적 감지 마이크로시스템을 설계합니다.
3) 생명공학과 결합해 질병검사, 생화학 분석, 유독유해물질 검사 등을 위한 마이크로생물학, 화학감지 시스템을 개발했다.
4) 네트워크, 통신 기술과 결합하여 네트워크 감지 기술 및 약한 신호 융합 기술을 개발하여 유용한 신호 향상 및 위치, 내부, 실시간, 온라인, 고감도, 고처리량, 고선택성 감지 등을 제공합니다.
5) 테라 헤르츠 방사선 기술과 결합하여 테라 헤르츠 스펙트럼 검출, 테라 헤르츠 이미징 분석 및 테라 헤르츠 원격 측정 기술을 개발하여 국방, 안전 검사, 재료 식별 및 진단, 생산 모니터링, 생의학 응용 분야에 사용합니다. 테라헤르츠 방사선 (T- 레이, 파장이 30-3000μm 이내인 전자기파) 은 X- 레이처럼 특정 물질을 통해 그 뒤에 있는 물질을 "볼" 수 있으며, T- 레이 광자 에너지는 매우 낮아 인체와 기타 재료에 이온화를 일으키지 않으며, 대부분의 포장재는 종이, 탄소판, 플라스틱 등과 같은 쌍을 이룹니다 T- 레이를 이용하여 이미징을 할 수 있고, 포장물 내부의 물체의 T- 레이 이미지를 투시하여 공항의 안전검사와 인체 내 손상이나 파열 기관의 검사에 적용할 수 있다.
6) 분자영상학과 결합해 살아있는 체내의 가시광선 영상 분석, 작은 동물 광학 분자 영상 분석 기술을 개발하여 무외상, 실시간, 생체, 특이성, 섬세한 (분자 수준) 영상 분석을 가능하게 한다.
7) 표면 강화 레이맨 산란 (SERS) 기술과 결합해 핀끝 강화 레이맨 마이크로분석, 바이오칩 SERS 분석 기술을 개발해 감도가 높고 간섭이 적은 특징을 갖추고 있어 인터페이스 효과를 연구하는 데 적합하며 생화학, 생물물리학, 분자생물학의 많은 검출 문제를 해결할 수 있습니다.
8) 핵 자기 * * * 진동 기술과 결합하여 새로운 핵 자기 * * * 진동 스펙트럼 분석, 핵 자기 * * * 진동 영상 분석 기술을 개발하여 민감도, 공간 해상도 및 시간 해상도를 향상시킵니다. 그 중 높은 시공간적 해상도 이미징 기술은 뇌 기능 이미징이라는 새로운 연구 분야로 직접 이어졌다.
9) 수차 보정 기술과 함께 전자, 입자 빔 마이크로영역 분석 기술을 개발하여 전자, 입자 빔을 사용하여 샘플 표면 형태, 원자 및 분자 구조, 요소 구성, 화학 상태를 탐색하고 분석합니다. 전자, 입자 빔 마이크로 영역 분석 기술은 재료 과학, 마이크로 일렉트로닉스, 화학 및 촉매 작용, 환경 보호, 에너지, 생명 과학 및 기타 분야에서 널리 사용되고 있으며, 그 분별 능력은 증가 추세를 가지고 있으며, 점 구별은 1A 한계를 돌파했으며 에너지 해상도는 0.1eV 수준에 도달했습니다.
10) 생명과학기술을 결합해 유전자 시퀀싱과 유전자 전사 검사 기술, 단백질 감정, 대규모 단백질 간 상호 작용 검사 기술, 프로테오믹스 생물 정보 검출, 대사조직학 분석 기술을 개발했다.
11) 생명과학, 화학과학, 정보과학의 발전과 결합해 바이오칩 기술을 바탕으로 바이오칩 검출 분석 기술, 마이크로흐름 감지 분석 기술을 개발한다 분석 장비의 소형화, 칩화, 통합을 통해 분석 효율을 100 배, 천배로 높였으며, 샘플과 시약 소비가 크게 감소했으며, 그 최종 목표는 칩 크기의 공간에서 화학실험실의 모든 기능, 즉' 칩 실험실' 을 실현하는 것이 과학기술계의 높은 중시를 받는 것이다.
12) 제어 기술, 통신 기술, 컴퓨팅 기술, 제조 기술을 결합하여 고성능 측정 및 제어 기술을 개발하여 기기 및 기술 제품에 높은 측정 정확도와 풍부한 기능을 제공합니다 대형 제어 시스템에 대량의 산업 자동화 장비의 조정 응용 및 관리 기능을 갖추게 하여, 서로 다른 업체에서 생산하는 각종 계기 제품을 하나의 조정 시스템으로 원활하게 통합하여 사용자의 요구를 충족시킬 수 있습니다.
13) 오류 수정 이론과 자체 조정, 어댑티브, 자체 진단 등의 기술을 결합하여 새로운 부품, 신소재 응용 프로그램을 기반으로 높은 신뢰성과 고가용성 측정 및 제어 기술 및 해당 제품을 개발하여 기기 기술 제품의 신뢰성을 수량적으로 높이고 고온, 고압, 고압차, 고압에 적합합니다. 현장 계기가 복잡하고, 취약하며, 수리하기 어려운 상황이 바뀌고 있으며, 사용 기간 동안 수리를 조정할 필요가 없는 기기 기술 제품이 출현하고 있다.
14) 나노 기술의 발전과 결합하여 나노 측정 기술을 개발하고 나노 측정 테스트 기준을 수립합니다.
15) 양자물리학의 발전과 결합해 양자물리학에 기반한 계량기준의 수립과 보완을 전개하다.
(2) 산업 분야 동향
국제적으로 기기 기술 제품의 발전 추세는 소형화, 디지털화, 인텔리전스, 통합 및 네트워킹이 더욱 심화되고 제품 성능에서 고정밀, 신뢰성, 높은 환경 적응성 목표를 향해 나아가는 것입니다. 가족, 지역사회, 병원 네트워킹을 통해 보건, 질병 진료를 병원에서 지역사회, 가정으로 발전시킬 수 있다.
기기 기술 제품의 소형화 추세는 주로 마이크로기계 시스템 (MEMS) 의 미크론/나노 제조 기술 및 마이크로전자 IC 제조 기술에 의존하여 기계, 감지, 측정 등의 부품을 하나의 칩에 모아 마이크로전자 IC 대량 가공 공정에 따라 제조할 수 있도록 합니다.
기기 기술 제품의 디지털화, 지능화 추세는 마이크로전자 기술, 컴퓨터 기술, 인공지능 기술의 발전에 따라 기기 기술 제품과 디지털 프로세서, 초대형 전용 집적 회로, PC 기술, 인공지능 기술을 더욱 융합시켰다. DSP (디지털 신호 처리 시스템) 로 대표되는 국제 고급 디지털, 지능형 기기 시스템 구성은 DSP 를 핵심으로 하며 고급 혼합 신호 회로, 전용 시스템 집적 회로, 구성 요소 및 개발 도구 등을 통해 전체 애플리케이션 시스템에 대한 완벽한 솔루션을 구성합니다. 디지털화와 지능화 추세에서 하드웨어와 소프트웨어는 똑같이 중요한 위치에 있고, 하드웨어는 기초이며, 기기는 새로운 부품, 신기술, 특히 초대형 통합 새로운 부품을 사용하여 원래 실현할 수 없었던 지표를 가능하게 할 수 있기 때문에, 새로운 부품의 채택은 제품 경쟁의 중요한 칩이 될 수 있다.
한편, 소프트웨어는 스마트 계기의 발전에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있으며, 현대 계기 설계에서 소프트웨어 작업량은 이미 70-80 을 차지하고 있으며, 이는 어느 정도 기기의 기능과 성능을 결정한다. 소프트웨어는 성능 지표 보상, 자동 테스트, 자체 테스트, 자체 진단, 데이터 수집, 제어, 전송, 표시 등의 기능을 수행할 수 있습니다. 컴퓨터, CD 등과 같은 평가 테스트는 주로 소프트웨어에 의해 수행됩니다. 소프트웨어는 미래의 지능형 계측기 개발의 중요한 방향이 될 것입니다. 향후 10 년 동안 더 높은 수준의 지능화에는 이해, 추리, 판단, 분석 등 일련의 기능이 포함되어야 하며, 숫자, 논리, 지식의 결합 분석 결과이며, 지능화 로고는 지식의 표현과 응용이다.
버스 기술, 계기 및 모듈의 개방형 상호 연결 표준 및 통신 기술을 기반으로 하는 기기 기술 제품의 통합 네트워크 발전 추세 (테스트 소프트웨어의 표준화, 표준화 포함). 자동 테스트 시스템의 구성을 대규모 생산 및 군사 엔지니어링 분야로 확장하고 필요한 테스트에 필요한 시스템 시나리오 또는 시스템의 통합 기능을 제공합니다.
기기 기술은 항상 각종 첨단 기술을 발전 동력으로 삼아 새로운 원리, 새로운 개념, 신기술, 신소재, 신공예 등 최신 과학기술을 이용하여 새로운 기기, 새로운 설비를 통합한다. 다양한 첨단 기술을 기기용으로 사용하여 기기 계기학과를 첨단 기술에 가장 민감한 학과로 만들고, 그 다학과가 교차하여 형성된 변두리 학과 속성과 다중 기술 통합의 특징이 점점 더 선명해지고 있다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)