测（cè）控设（shè）备领域上我国始终（zhōng）落（luò）后与国外发达国家，先进设备（bèi）都需要从国外（wài）购买，去年疫情贸（mào）易进出口的封锁，让国（guó）内（nèi）买不到（dào）国外先进设备（bèi）而无法进行产品制造，也大多人明白将中国制造转变为中国“智”造迫在眉睫。而测（cè）控系统作为（wéi）打造（zào）国之重器的重要技术装备，其国产化（huà）进程更是刻不容缓。

    测（cè）控设备（bèi）国产化（huà），不仅可将用（yòng）户需求体现在（zài）产（chǎn）品上，更（gèng）多地提高可用（yòng）性，还能全面提高国（guó）产测控设备的核心（xīn）竞争力，实现弯道超车（chē）。

虽前景光明（míng），但（dàn）测控设备的国产化绝非易（yì）事，其包括（kuò）系统级的国产化、OS级的国产化和芯片级的国（guó）产化“三步走战略”，涉及软件、硬件、算（suàn）法（fǎ）等众（zhòng）多层面，如何在保证（zhèng）系统功能和可靠性的同（tóng）时，快速实（shí）现国产化、自主（zhǔ）可控的测控系统，打造一张张闪亮的中国“智”造名片，成为各（gè）国内企业亟待解决的难题。

    纵观半导体的制造流程（chéng），晶（jīng）圆针测是非常重（chóng）要的一环（huán）。检测晶圆的响应参数进行特性分类，需通过电（diàn）压输出激励待（dài）测晶圆，再（zài）由高（gāo）速的模拟量监测给电过程中（zhōng）的（de）响应特（tè）性，同时（shí）需要大量（liàng）DiDo的（de）开关（guān）量控（kòng）制探针台位（wèi）置。

    针对上（shàng）述需求，为该（gāi）晶圆针测环节提（tí）供了一款（kuǎn）具有16位高（gāo）分辨率和高（gāo）达1M的采集速度（dù），并可（kě）同时输出两（liǎng）路波（bō）形的（de）高速采集（jí）与控制卡（kǎ）（PCIE-1816H），另外依据不同的数字控制点选配了多款控制卡（kǎ）（PCI-1737/1757/1753 IO）。基于（yú）三大维度，成功助力晶圆检测设备实（shí）现国（guó）产（chǎn）化。

在智能制造的大趋势下，数控（kòng）机床正（zhèng）向着高精（jīng）度、高速度、高生产效率的方向发展（zhǎn），这对机床的动态特（tè）性提出了更高的（de）要求。此外，通过模态测试与分析（xī）建立（lì）机床的结构动力学模型，也成（chéng）为（wéi）优（yōu）化机床设（shè）计与性（xìng）能、及早发现潜在问题（tí）的有效（xiào）途径（jìng）。

    对于机床的（de）模态（tài）分析而言，更是一项“精细活”。其主要是使用力锤、激振（zhèn）器或者（zhě）激振台产生脉（mò）冲冲击，利用加（jiā）速度传（chuán）感（gǎn）器在多（duō）点进行同步响应信号的采集，再用数学分析方法（fǎ）计算机械结构（gòu）的固有振动特性，每一（yī）个模（mó）态都有（yǒu）特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这套系统此前一直由国外公司提供，不仅面（miàn）临着（zhe）市场供货不（bú）足（zú）的问题，其高昂的价格也让（ràng）人望而（ér）却（què）步（bù）。

除此之外（wài），国外模态试验系（xì）统也面（miàn）临着技术瓶颈（jǐng）。为保证实验数据精度和（hé）振（zhèn）型（xíng）辨（biàn）识要（yào）求，需（xū）要在数控（kòng）机床的（de）主轴、立柱（zhù）和工作台（tái）布（bù）置几十（shí）个测点（diǎn），每个（gè）测点采用XYZ三（sān）向加速度传感器，采集通道高达100路以上。国外系（xì）统的模态测（cè）试系统（tǒng）一般仅有32通道，只能采（cǎi）取分区测试的方法，不仅非常耗时，而且（qiě）由于各区（qū）域的测试不是在同一激（jī）励（lì）下进（jìn）行的（de），后续（xù）分析计（jì）算也极为复杂。

针对数控机床模（mó）态试（shì）验，为（wéi）客户量身打（dǎ）造了一套104通道同步振动模态测试系统。该系（xì）统采用13张PCIE-1803，每片PCIE-1803支持（chí）8路信号，共104路，使用内部同步总线可实（shí）现纳（nà）秒级同步时间，误差小于100ns。

    此外通（tōng）过增加（jiā）主（zhǔ）机系统，可以（yǐ）实现200通（tōng）道以上的同（tóng）步采集。应变片信号采集通过2片（piàn）PCIE-1813 实现，系统选用IPC-623BP机箱（xiāng）配合（hé）PCE-7B17底板支持15片PCIE板（bǎn）卡。软（ruǎn）件兼备加速（sù）规传感器的灵敏度、供（gòng）电方式、耦合方式、采样频率（lǜ）等设置，同（tóng）时（shí）具有数据采（cǎi）集、曲线显（xiǎn）示和数据保存的功能，实为（wéi）打（dǎ）造（zào）系统级国产（chǎn）化的理想（xiǎng）路径。有（yǒu）效（xiào）解决了国外模态测试系（xì）统价（jià）格高、备（bèi）件不（bú）足的弊端，保证了系统的精度和（hé）稳定性，在与客户的密切合作（zuò）与快速服务（wù）中（zhōng），高效完成国产化（huà）替（tì）代的进程

    测控设备国产化“三部曲”，第一曲（qǔ）“系统级国（guó）产化”已完美谢幕。放眼未来，国（guó）产化之路（lù）任重道远，仍有诸多挑战等（děng）待突（tū）破，等待我（wǒ）们探索其背后（hòu）的机遇。下一期“OS级（jí）国产化”，我们将带你揭开中国操作系统国产化（huà）的序幕，敬请关注！