测控（kòng）设（shè）备领域上我国始终落后与国外发达国家，先进设备（bèi）都需要从国外购（gòu）买，去年（nián）疫情贸易进（jìn）出口的封锁（suǒ），让国内买不（bú）到国外先进设（shè）备而无法（fǎ）进行产品制造，也大（dà）多人明白将中（zhōng）国制造转变为中国“智（zhì）”造迫在眉睫。而（ér）测控系统作（zuò）为（wéi）打造国之重器的（de）重要技术装备（bèi），其（qí）国产化（huà）进程更是刻不容缓。

    测（cè）控设备国产化，不仅可（kě）将用户需求体现在产品（pǐn）上，更（gèng）多地提高可（kě）用性，还能全（quán）面提（tí）高国产（chǎn）测控（kòng）设备的核心竞（jìng）争（zhēng）力，实现弯道超（chāo）车。

虽前景光明，但测控设备的国产（chǎn）化绝非易事（shì），其包（bāo）括系统级（jí）的国产化、OS级的国产化和芯片级的（de）国产（chǎn）化“三步走战略”，涉及软件、硬件、算法等众多层面，如（rú）何在保证（zhèng）系统功能和可靠性的（de）同时，快速实现（xiàn）国产化、自主可（kě）控的（de）测控系统，打造一张（zhāng）张闪亮（liàng）的中国（guó）“智”造名片（piàn），成为各国内企业亟待解决（jué）的难题。

    纵（zòng）观半（bàn）导（dǎo）体的制造（zào）流程，晶圆针测（cè）是非常重要的一环。检测晶圆的响应参数进行特性分类，需通过电压输出激（jī）励待测晶圆，再由高速的模（mó）拟量监测给电过程中的响应特性，同时需要大量DiDo的开关量控制探（tàn）针台位置。

    针对上述需求，为该（gāi）晶（jīng）圆（yuán）针测环节（jiē）提供了一款具有16位高分辨率和高达（dá）1M的（de）采集速度，并可同时（shí）输（shū）出两路波形的（de）高速采集与控制（zhì）卡（PCIE-1816H），另外依据不（bú）同的数字控制点选（xuǎn）配了多（duō）款控制卡（PCI-1737/1757/1753 IO）。基于三大（dà）维度，成功助（zhù）力晶圆（yuán）检测设备实（shí）现国产（chǎn）化。

在智能制造的（de）大趋势下，数（shù）控（kòng）机床正向着高（gāo）精（jīng）度（dù）、高速（sù）度、高生产效率的方向发展，这对机床的动态特性提出了更高（gāo）的要求（qiú）。此外（wài），通过模（mó）态测试与分析建立机床的结构动力学模型，也成为优化机床设计（jì）与性能、及早发现潜在问题的有效途径。

    对于机床（chuáng）的模态分析而言，更是（shì）一项“精细活”。其主要是（shì）使用力锤、激振器或者激振（zhèn）台产生脉（mò）冲冲击，利用加速度传感器在多点进行同步响应（yīng）信号的采集，再用数学分析方法计（jì）算机械结构的固有振动（dòng）特性，每（měi）一个模态都有（yǒu）特定的（de）固有频率、阻尼比和模态振型（xíng）。这套系统此前一直由国外公司提供（gòng），不仅面临（lín）着市场供货不足的问题，其高昂的价格（gé）也（yě）让人望而却步（bù）。

除此之外，国外模（mó）态试验系统也（yě）面临着技术瓶颈。为保证实验数（shù）据（jù）精（jīng）度和振型（xíng）辨识要求，需要在数控机床的主（zhǔ）轴、立柱和工作台布置几十个测（cè）点（diǎn），每（měi）个测点（diǎn）采用XYZ三向加速度（dù）传（chuán）感器，采集通道高达100路以上。国（guó）外系统的（de）模态测试系统一般仅有32通道，只能（néng）采取分区测试的方（fāng）法，不仅（jǐn）非常耗时，而（ér）且由于各区域（yù）的测试不（bú）是（shì）在同一激励下进行的，后续分（fèn）析（xī）计算也（yě）极为复杂。

针对数控机床模态试验，为（wéi）客（kè）户量身（shēn）打造了一（yī）套104通道同步振动（dòng）模态测试系统。该系统采（cǎi）用13张（zhāng）PCIE-1803，每片（piàn）PCIE-1803支持8路信号，共（gòng）104路，使（shǐ）用内部同步总线可实现纳秒级同步（bù）时（shí）间，误差（chà）小于100ns。

    此外通过（guò）增加主机（jī）系统，可以实现（xiàn）200通道（dào）以上的同步采集。应（yīng）变片信（xìn）号采集通过2片（piàn）PCIE-1813 实现，系统（tǒng）选用（yòng）IPC-623BP机箱配（pèi）合PCE-7B17底板支持15片PCIE板卡。软件兼备加（jiā）速规传感器的灵敏度、供电方式、耦合方（fāng）式、采样频率等（děng）设（shè）置，同时（shí）具有（yǒu）数据采集（jí）、曲（qǔ）线显（xiǎn）示和数据保存的功（gōng）能，实为打造（zào）系统级国（guó）产化的（de）理想路径。有效（xiào）解决了国外模态（tài）测试系统价格高、备件不足的弊端，保（bǎo）证了系统（tǒng）的（de）精度（dù）和稳定性，在与客户的密切合作与（yǔ）快（kuài）速服（fú）务中，高效完成国（guó）产化替（tì）代的进程

    测（cè）控（kòng）设备国（guó）产化“三部曲”，第一（yī）曲“系统级（jí）国产（chǎn）化”已完美谢幕（mù）。放眼未来，国（guó）产（chǎn）化之（zhī）路任重（chóng）道远，仍有诸多挑（tiāo）战等待突破，等待我们（men）探索其背后的机遇（yù）。下（xià）一期“OS级国产（chǎn）化”，我们将带你揭开中国操作（zuò）系统国产化的序幕（mù），敬请（qǐng）关注！