测控设备领（lǐng）域上我国始终落后与（yǔ）国外发达国家（jiā），先进（jìn）设备都需要从国（guó）外（wài）购买，去年（nián）疫（yì）情贸易进出口（kǒu）的封锁，让国内买不到国外先进设备而无法进行产品制造，也大（dà）多人明白将（jiāng）中国（guó）制造转变（biàn）为中（zhōng）国“智”造迫在眉睫。而测控系统作为打造国（guó）之重器（qì）的重要（yào）技术装备，其国（guó）产（chǎn）化进程（chéng）更是刻不容缓。

    测（cè）控设（shè）备（bèi）国（guó）产化，不仅可将用户需求（qiú）体现在产品上，更（gèng）多地提高可（kě）用性，还能（néng）全面提高国产测控设备（bèi）的核（hé）心竞争力，实现弯道超车（chē）。

虽前景光（guāng）明，但测控设备的国（guó）产化绝非（fēi）易事，其包括系统级的（de）国产化、OS级（jí）的国产化和芯片级的国产化“三（sān）步走战略”，涉及软件、硬（yìng）件、算法等众多层面，如何在保证系统（tǒng）功能和可靠性的（de）同时，快速实现国产化、自主可控的测（cè）控（kòng）系统，打造一张（zhāng）张闪亮的中国“智”造名片，成为（wéi）各国内企业（yè）亟（jí）待（dài）解决的难题。

    纵观半导体的制（zhì）造流程，晶圆针测是（shì）非常重要的一环。检测晶圆的响应参（cān）数进行特性分类，需通（tōng）过（guò）电压（yā）输出激励待测晶圆，再（zài）由（yóu）高速的模拟（nǐ）量监测给电过程中的响应（yīng）特性，同时需要大量DiDo的开关（guān）量控制（zhì）探针台位置。

    针对上述需（xū）求，为该晶圆针测环（huán）节（jiē）提（tí）供了一（yī）款具有16位高分辨率和高达1M的采集速（sù）度（dù），并可同时输出（chū）两路波形的（de）高速采集与控制卡（PCIE-1816H），另外依（yī）据不同的（de）数字控制（zhì）点选配了多款控制（zhì）卡（PCI-1737/1757/1753 IO）。基于三大维度，成（chéng）功助力（lì）晶（jīng）圆检测设备实现国产化。

在智能（néng）制造的大趋势下，数控机床（chuáng）正向着高精度、高速度、高生产效率的方向发展，这（zhè）对机床的动态（tài）特性提出了更高的要求（qiú）。此外，通过模态测试与分析建立机（jī）床的结构动力（lì）学模（mó）型，也成为优化机床设计与（yǔ）性能、及早（zǎo）发（fā）现潜在问题的有效途径（jìng）。

    对（duì）于机床（chuáng）的模（mó）态分析而言，更是一项“精细活（huó）”。其主要是使（shǐ）用力（lì）锤、激振器（qì）或者激振台产（chǎn）生（shēng）脉冲冲击，利用加速度传感器（qì）在多（duō）点进行（háng）同步响应信号的采集，再（zài）用（yòng）数学分析方法计（jì）算机械结构（gòu）的固有振动特性，每一个模态（tài）都（dōu）有特定的固有频率、阻尼比和模（mó）态（tài）振型。这套系统此前一直由国外公司提供，不仅面临着（zhe）市场供货不足的问题，其高昂的价格也让人（rén）望而却步。

除此（cǐ）之外（wài），国外模（mó）态试验系统也面临着技术（shù）瓶颈（jǐng）。为保证（zhèng）实验数据（jù）精（jīng）度和振型辨识要（yào）求，需要在数控机床的主轴、立柱和（hé）工作台布置几十个（gè）测（cè）点，每个测点采用XYZ三向加（jiā）速度传（chuán）感器，采（cǎi）集通道高达100路以上。国外（wài）系统的模态测试系统一般仅有（yǒu）32通道（dào），只能采取分区测试的方法（fǎ），不仅非常耗时，而且由于各区域的测试不是在同一激（jī）励下进行的，后续分（fèn）析计算也极（jí）为复杂。

针对（duì）数控机床模态试（shì）验（yàn），为客户量身打造了（le）一套104通道（dào）同步振动模态测试系统（tǒng）。该（gāi）系统采用13张PCIE-1803，每片PCIE-1803支持（chí）8路（lù）信号，共104路，使用内部同步（bù）总线可实现纳秒级同步时间，误差（chà）小（xiǎo）于（yú）100ns。

    此（cǐ）外通过增加主机系统，可（kě）以实现200通道以上的（de）同步采集。应变（biàn）片信号采集通过2片PCIE-1813 实现（xiàn），系（xì）统选用IPC-623BP机（jī）箱（xiāng）配合PCE-7B17底板（bǎn）支持15片PCIE板卡。软件兼备加速（sù）规传感器的灵敏度（dù）、供电方式、耦（ǒu）合（hé）方式、采样（yàng）频率等设置（zhì），同时具有数据采集、曲线显（xiǎn）示和数据保存的功能，实为打造系（xì）统级国产化的（de）理想路径（jìng）。有效解决了国外模态测试系统（tǒng）价格（gé）高、备件不（bú）足的弊端，保证（zhèng）了系统的精度和稳定性（xìng），在与（yǔ）客户的密切合（hé）作与（yǔ）快（kuài）速服务中，高效（xiào）完（wán）成国产化替代的进程

    测（cè）控设备国产化“三部曲”，第一曲“系统级国（guó）产（chǎn）化”已完美谢（xiè）幕。放眼未来，国产化（huà）之路任重（chóng）道远（yuǎn），仍有诸多挑（tiāo）战等待突破（pò），等（děng）待（dài）我（wǒ）们（men）探（tàn）索（suǒ）其背后的（de）机遇。下一期“OS级国产（chǎn）化”，我（wǒ）们（men）将带你揭开中国操作系统（tǒng）国（guó）产化的序（xù）幕（mù），敬请关注（zhù）！