测（cè）控设备领域上我国始终（zhōng）落后与国外发达国家，先进设备都需（xū）要从（cóng）国外购买（mǎi），去年疫情（qíng）贸易进出口的（de）封锁，让国内买不到（dào）国外先进设（shè）备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（zài）眉睫。而测控系统（tǒng）作为（wéi）打造国之重器的重要技术装备，其国产（chǎn）化进程更是刻不（bú）容缓。

    测（cè）控设备国（guó）产（chǎn）化（huà），不仅可将用户需求（qiú）体现在产品上，更（gèng）多地提高可用性，还（hái）能全面提高国产测控（kòng）设备（bèi）的（de）核心（xīn）竞争力（lì），实现弯道超车。

虽前景光明，但测控设（shè）备的国（guó）产化绝（jué）非易事，其（qí）包括系统（tǒng）级的（de）国产化、OS级的国产化和芯片级（jí）的国（guó）产化（huà）“三步走（zǒu）战略”，涉及软件、硬件、算法等众多层（céng）面，如何在保（bǎo）证系统（tǒng）功能（néng）和可（kě）靠性的（de）同时，快速实现国产（chǎn）化、自主可控的测（cè）控系（xì）统，打造一张张闪亮的中国“智”造名片，成为各国内（nèi）企业亟（jí）待解决（jué）的难题。

    纵观半（bàn）导体（tǐ）的制造流（liú）程，晶圆针测是非常重要的一环。检测晶圆的（de）响（xiǎng）应（yīng）参数进行特性分（fèn）类，需通过电压输（shū）出激励（lì）待测（cè）晶圆（yuán），再由高速的模（mó）拟量监测给电过程（chéng）中的响（xiǎng）应特性，同（tóng）时（shí）需要大量DiDo的开关量（liàng）控制探针台（tái）位置（zhì）。

    针对上述需求（qiú），为该晶（jīng）圆针测环节提供了一款具有16位高分辨率和高（gāo）达1M的采（cǎi）集速度，并可（kě）同时输（shū）出两路（lù）波形的高（gāo）速采集与控（kòng）制卡（PCIE-1816H），另外依据不同（tóng）的数字控制点选配了多（duō）款（kuǎn）控制卡（PCI-1737/1757/1753 IO）。基（jī）于（yú）三（sān）大维度（dù），成（chéng）功助力晶圆（yuán）检测（cè）设备实现国产化。

在智能制造的大趋势下，数（shù）控机床（chuáng）正向着高（gāo）精度、高速度、高（gāo）生产（chǎn）效率的方向发展（zhǎn），这对机床的动态特性提出了更高的要（yào）求。此外，通过（guò）模（mó）态测试与（yǔ）分析（xī）建立机床的结构动力学模型（xíng），也成为优化机床设计与性能、及早（zǎo）发（fā）现潜在（zài）问题的（de）有效途径。

    对于机床的模态分析而言，更是（shì）一项“精细活”。其主要是使用力锤、激振器或者（zhě）激振台产生脉冲冲击，利用加速度传感器（qì）在多点进行同步响（xiǎng）应信号的采集，再用（yòng）数（shù）学分析（xī）方法计算机械（xiè）结构的固有振动特性，每一个模（mó）态都有特定（dìng）的固有频率、阻尼比（bǐ）和（hé）模（mó）态振型。这（zhè）套系统此前一直由国外（wài）公司（sī）提供（gòng），不仅面临着（zhe）市场（chǎng）供货不（bú）足的（de）问（wèn）题，其高昂的价格也让人望而却步。

除此之外，国外模态试验系统也（yě）面临（lín）着技术（shù）瓶颈。为保证实验数据精度（dù）和振型（xíng）辨识（shí）要求（qiú），需要（yào）在（zài）数控机床（chuáng）的主轴、立柱（zhù）和工作台布置几十个测点（diǎn），每个（gè）测点采用XYZ三向加速度传感（gǎn）器，采集通道高达100路（lù）以上。国（guó）外系统的模态测（cè）试（shì）系统（tǒng）一（yī）般仅有32通道，只能采（cǎi）取分区测试的方法，不仅非常耗时，而且由于各区域的测（cè）试不是在同一激（jī）励下进（jìn）行的（de），后续分析（xī）计算也（yě）极为（wéi）复杂。

针（zhēn）对数控机（jī）床（chuáng）模态试验，为客户量身（shēn）打造了一套104通道同步振（zhèn）动模（mó）态测试系统。该系统采用13张PCIE-1803，每片PCIE-1803支（zhī）持8路信（xìn）号（hào），共104路，使用内部同步总线可实现纳（nà）秒级（jí）同步（bù）时（shí）间，误差小于100ns。

    此外（wài）通过增加主机系统，可以实现200通（tōng）道以上的同步采集。应（yīng）变片信（xìn）号采集通过2片（piàn）PCIE-1813 实现，系统选用IPC-623BP机箱配合PCE-7B17底板支持15片PCIE板卡。软件（jiàn）兼备加速规传感器的灵敏度、供电方式、耦合方式、采样频率等设置，同时具（jù）有数据采集、曲线显示（shì）和数据保（bǎo）存的功能，实（shí）为打（dǎ）造系（xì）统（tǒng）级（jí）国产（chǎn）化的理想路（lù）径（jìng）。有效（xiào）解（jiě）决了国外模态测试（shì）系统价格（gé）高、备件（jiàn）不足的弊（bì）端，保证了系统（tǒng）的精度和稳定性，在与客户的密切合（hé）作与（yǔ）快速服务中（zhōng），高效完成国（guó）产化替代（dài）的（de）进程

    测（cè）控设备国（guó）产化“三部曲（qǔ）”，第（dì）一曲“系统级国（guó）产化”已完美谢幕（mù）。放眼未（wèi）来，国产化之路任重道远，仍（réng）有（yǒu）诸（zhū）多挑战等（děng）待（dài）突破，等待我们探索其背（bèi）后的机遇。下一（yī）期“OS级（jí）国产化”，我们将带你（nǐ）揭开中国（guó）操作系统国（guó）产化的序幕，敬请（qǐng）关注！