测控设（shè）备领域上我国（guó）始终落后与国外发达国家，先（xiān）进设（shè）备都（dōu）需要从国外购（gòu）买，去年疫情贸（mào）易（yì）进出口的封（fēng）锁，让国（guó）内买不（bú）到国外先进设备而（ér）无法进（jìn）行产品制造，也大多（duō）人明白将（jiāng）中（zhōng）国制造转（zhuǎn）变为中国“智”造迫（pò）在眉（méi）睫。而测控系统（tǒng）作为（wéi）打造国之重器的重（chóng）要技术装备，其国产（chǎn）化（huà）进程（chéng）更是刻不容缓。

    测控设（shè）备国产化，不仅可将用户需（xū）求体（tǐ）现在（zài）产品上，更多（duō）地提高可用性，还能（néng）全（quán）面提高国产测控设备的核心竞争力，实现弯（wān）道超车（chē）。

虽前景光明，但（dàn）测控设备的国产化绝（jué）非易事（shì），其包括（kuò）系统级的国（guó）产化、OS级的国产（chǎn）化和芯片级的国产化“三步走战略”，涉及软件、硬件（jiàn）、算法等众（zhòng）多层面，如何在（zài）保（bǎo）证系统功能和可靠性的同时，快速（sù）实现国产化（huà）、自主（zhǔ）可控的测控系统，打造一张张闪亮的中（zhōng）国（guó）“智”造名（míng）片，成为各国内企业（yè）亟待（dài）解决的难题。

    纵观半导体（tǐ）的制造流程，晶圆针测是非常重要的一（yī）环（huán）。检测晶圆的响应参数（shù）进行特性分类，需通过（guò）电压输出激励待测晶圆（yuán），再由高速的模（mó）拟量监测给电过程（chéng）中的响应特（tè）性（xìng），同时需要大量（liàng）DiDo的开关量控制（zhì）探针（zhēn）台位置（zhì）。

    针（zhēn）对上（shàng）述（shù）需求（qiú），为该晶圆针测环节提供了一款具有16位高分辨率和高达1M的（de）采集速度（dù），并（bìng）可同时输出（chū）两路波形的（de）高（gāo）速采集与控（kòng）制卡（PCIE-1816H），另外依据不同的数字控制点（diǎn）选配了多款控制卡（PCI-1737/1757/1753 IO）。基（jī）于（yú）三大维度，成功助力晶圆检测（cè）设备实现（xiàn）国产化。

在智能制造的大趋势下，数（shù）控（kòng）机床正向着高精度（dù）、高（gāo）速度（dù）、高生产效率（lǜ）的方（fāng）向（xiàng）发展，这对机床的动态特性提出了更高（gāo）的要（yào）求（qiú）。此外，通（tōng）过（guò）模态测试与分析建（jiàn）立机床的结构动力学模型（xíng），也成（chéng）为优化机床设计（jì）与性能、及（jí）早（zǎo）发现潜在问题的有效途径。

    对于（yú）机床的模态分析而言，更（gèng）是一（yī）项“精细活”。其（qí）主要是使（shǐ）用力锤、激振器或（huò）者（zhě）激振台产生脉（mò）冲冲击，利（lì）用加速度传感器在多点进行同步响应信号的（de）采集（jí），再用（yòng）数（shù）学分析方法计算机械结构的固有（yǒu）振动特性，每一个模态都有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这套系统此前（qián）一直由国外公司（sī）提供，不仅面临着市场供货不（bú）足的问题，其（qí）高昂的价格也让（ràng）人望而却步（bù）。

除此（cǐ）之外，国外模态（tài）试验系统（tǒng）也面临着技术瓶颈。为保证实验（yàn）数据精（jīng）度和振型辨（biàn）识要求，需要在数（shù）控机床的（de）主轴（zhóu）、立柱和（hé）工作台布置几（jǐ）十个测点（diǎn），每个测点采（cǎi）用XYZ三向加速度传（chuán）感器（qì），采集通道高达100路以上（shàng）。国外系统的模态测试系统一般（bān）仅有32通（tōng）道，只能采取分（fèn）区测试的方（fāng）法（fǎ），不仅非（fēi）常耗时，而且由于各区域的测（cè）试不是（shì）在同一激励（lì）下进行（háng）的（de），后续分析计算也极为（wéi）复杂（zá）。

针对数（shù）控（kòng）机床模态（tài）试验，为客户量身打造（zào）了一套104通（tōng）道同步振动模态测试系统。该系统采用13张PCIE-1803，每片（piàn）PCIE-1803支持8路（lù）信（xìn）号，共104路，使用内部同步总线可实（shí）现纳秒级（jí）同步时间（jiān），误差（chà）小于（yú）100ns。

    此外（wài）通过增加（jiā）主机系统，可以实现200通道以上的同步采集（jí）。应变片信号采集通过2片PCIE-1813 实现，系统选用IPC-623BP机箱配合PCE-7B17底板支（zhī）持（chí）15片（piàn）PCIE板卡。软（ruǎn）件兼备（bèi）加速（sù）规传感（gǎn）器的灵敏（mǐn）度、供电（diàn）方式、耦合方式（shì）、采样频率（lǜ）等设（shè）置，同时（shí）具有数据采集、曲线显（xiǎn）示和（hé）数（shù）据保（bǎo）存的功能，实为打（dǎ）造系统级国产化的理想（xiǎng）路径。有（yǒu）效解决（jué）了国（guó）外（wài）模态测试（shì）系（xì）统价格高、备件（jiàn）不足（zú）的弊端（duān），保证了系统的精度（dù）和稳定性，在与（yǔ）客户的密切合作与快（kuài）速服务中，高效完成（chéng）国产（chǎn）化替代的进程

    测控设备（bèi）国产化“三部（bù）曲（qǔ）”，第一（yī）曲“系统（tǒng）级国产化”已完（wán）美谢（xiè）幕（mù）。放眼未（wèi）来，国（guó）产化（huà）之路任重道远，仍有诸多挑战等（děng）待突破，等待我们（men）探索其背后的（de）机遇（yù）。下一（yī）期“OS级国（guó）产化”，我们将带你揭（jiē）开（kāi）中国操作系统国产（chǎn）化的序幕，敬请关（guān）注（zhù）！