测控设备领域上我国始终落后与国（guó）外发达（dá）国家，先进设（shè）备都（dōu）需要从国外购（gòu）买，去（qù）年疫（yì）情贸（mào）易（yì）进（jìn）出口的封锁，让国内（nèi）买不到国外先（xiān）进设备（bèi）而无法进行（háng）产（chǎn）品制（zhì）造，也大多人明白将中国制造转变（biàn）为（wéi）中国“智”造（zào）迫在眉睫。而测（cè）控系统作为（wéi）打造国之重器的重要技术（shù）装备，其国产（chǎn）化进程更是（shì）刻不容（róng）缓（huǎn）。

    测控设备国产化，不仅（jǐn）可（kě）将用户需求体（tǐ）现在产（chǎn）品（pǐn）上，更多地提高可用性，还能全面提高国（guó）产测控设备（bèi）的核心竞争力，实现弯（wān）道超（chāo）车。

虽前景光（guāng）明，但测控（kòng）设备的国产化（huà）绝非（fēi）易事，其包括系统级的国（guó）产化、OS级的国产化和芯片（piàn）级的国产化（huà）“三步走（zǒu）战略”，涉及（jí）软件、硬件、算法（fǎ）等众多层面，如何在保证（zhèng）系（xì）统功能和可靠性的同时，快速实现国产化、自主可控的测控系统，打造一张张闪（shǎn）亮的中国“智”造名片，成为各国内企业亟待解决的难（nán）题。

    纵观半导体（tǐ）的制造流程（chéng），晶圆针测是（shì）非（fēi）常重（chóng）要的一（yī）环。检测（cè）晶圆的响应参数进行特（tè）性分类，需（xū）通过电压输（shū）出激励（lì）待测晶圆（yuán），再由高（gāo）速的模拟量监测给电过（guò）程中的（de）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，为该晶圆（yuán）针测环节提供了（le）一款具（jù）有16位（wèi）高分辨率和高达1M的采集速度，并可同（tóng）时输出两路（lù）波（bō）形的高速采集与控制（zhì）卡（PCIE-1816H），另（lìng）外依（yī）据不同的数字控（kòng）制点选配（pèi）了多款控制卡（PCI-1737/1757/1753 IO）。基（jī）于三大（dà）维度，成功（gōng）助力晶圆检测（cè）设备实现国（guó）产化。

在（zài）智能制造的（de）大趋势下，数控机床正向着高精度（dù）、高速度、高生产效率的方向（xiàng）发（fā）展，这对机床的（de）动态特性提（tí）出了更高的要求。此外，通过模态测（cè）试与分析（xī）建立机床的结构动力学模型（xíng），也成为优化（huà）机（jī）床设计与性能、及早发（fā）现潜在问题的有效途径。

    对于机床的模态分（fèn）析而言，更是（shì）一项“精细（xì）活”。其主要是使用（yòng）力锤、激振器或者激振台（tái）产生脉冲（chōng）冲击（jī），利用加速（sù）度传感器（qì）在（zài）多（duō）点进行（háng）同步（bù）响应（yīng）信（xìn）号的采集（jí），再用数学分析方法计算（suàn）机械结构的固有振动特性，每一个模（mó）态都（dōu）有特定的固有（yǒu）频率、阻（zǔ）尼（ní）比和模态（tài）振型。这（zhè）套（tào）系统此前（qián）一直由国外公司提供，不仅面临（lín）着市场供（gòng）货不（bú）足（zú）的问题，其高（gāo）昂的（de）价（jià）格也让人望（wàng）而却步（bù）。

除（chú）此（cǐ）之外，国外模态试（shì）验系（xì）统也（yě）面临着技术瓶颈。为保证实验数据（jù）精度（dù）和振型辨识要（yào）求，需要在数控（kòng）机床（chuáng）的主（zhǔ）轴、立柱（zhù）和工作台布置几（jǐ）十个测点，每个测点采用XYZ三向加（jiā）速度传感器，采（cǎi）集通道高达100路以（yǐ）上（shàng）。国（guó）外系统的模态测试系统一般仅有32通道，只（zhī）能采取分（fèn）区测试的（de）方法，不仅非常耗时（shí），而且由于各区域（yù）的测试不是在同一激励下进行的（de），后续分析计算也极为复杂。

针对数控（kòng）机床模（mó）态试验，为客户量（liàng）身打造了一套104通（tōng）道（dào）同步（bù）振动模态测试系统。该系统（tǒng）采用13张（zhāng）PCIE-1803，每（měi）片（piàn）PCIE-1803支持（chí）8路信（xìn）号，共104路（lù），使用内（nèi）部同步总线（xiàn）可实现纳（nà）秒（miǎo）级同步时间，误差（chà）小于（yú）100ns。

    此外通过增加主机（jī）系统，可以实现200通道以上的同（tóng）步采集。应（yīng）变片（piàn）信号采（cǎi）集通过2片PCIE-1813 实现（xiàn），系统选用IPC-623BP机箱（xiāng）配合PCE-7B17底板支（zhī）持（chí）15片PCIE板卡。软（ruǎn）件兼备加（jiā）速规传感器（qì）的灵敏度、供电方式、耦合方式（shì）、采（cǎi）样频率（lǜ）等设置，同（tóng）时具有数据采集（jí）、曲线显示和数（shù）据保（bǎo）存的功能，实为打造（zào）系统级国（guó）产化的理想路（lù）径。有效解决了国外模态（tài）测试系统价格高、备（bèi）件不足的弊（bì）端（duān），保证了系统的精度和稳（wěn）定（dìng）性（xìng），在与客户的密切合作与快速服务中，高（gāo）效完成国产（chǎn）化替代的进程

    测控（kòng）设（shè）备国产化（huà）“三部曲（qǔ）”，第（dì）一曲“系（xì）统级（jí）国（guó）产化”已完美谢幕。放（fàng）眼未来（lái），国（guó）产化（huà）之路任重道远，仍有诸（zhū）多挑战等待突破（pò），等（děng）待我们探（tàn）索其背后的机遇。下一期“OS级国产化”，我们将带（dài）你揭（jiē）开中国操作系（xì）统国产（chǎn）化（huà）的序（xù）幕，敬请关（guān）注（zhù）！