测控设备领域上我国始终落后与国外发达国家，先进设备都需要从国外购买，去（qù）年疫情（qíng）贸易进（jìn）出（chū）口的封锁（suǒ），让国内买不到国外先进设备而无法进（jìn）行产品制造（zào），也大（dà）多人明白将（jiāng）中国制造转变为中（zhōng）国“智（zhì）”造（zào）迫（pò）在眉睫（jié）。而测控（kòng）系统作为打（dǎ）造国之（zhī）重（chóng）器的重要技术装备，其国产化进（jìn）程更是刻不容缓（huǎn）。

    测控设备国产化，不仅可将用户需（xū）求体现在产品上，更多地提高可用性，还能全面提高国产测控设（shè）备的核心竞争力（lì），实现弯道超车。

虽前（qián）景光明，但测控（kòng）设（shè）备的国（guó）产化绝非易事，其包括系统级的国产化、OS级的国产化和（hé）芯片（piàn）级的国产（chǎn）化“三步（bù）走（zǒu）战略”，涉及软件、硬件、算法（fǎ）等众（zhòng）多层面，如（rú）何在（zài）保证（zhèng）系统功（gōng）能和可（kě）靠（kào）性的同时（shí），快速实现（xiàn）国产（chǎn）化（huà）、自主可（kě）控的测控（kòng）系统，打造一张张闪亮的（de）中国“智”造名片，成为各国内企业亟待（dài）解（jiě）决的难题。

    纵观半导（dǎo）体的制造流（liú）程，晶圆针测是非常重（chóng）要（yào）的一（yī）环。检测（cè）晶圆的响应参数进（jìn）行（háng）特性（xìng）分类（lèi），需（xū）通过电压输出激励待测晶圆（yuán），再由（yóu）高速的模拟量监测给电（diàn）过程中的响应特性，同时需要大量DiDo的开关量控制（zhì）探针台（tái）位置。

    针对上述（shù）需求，为该晶圆（yuán）针测环（huán）节提供了一款具（jù）有16位高分辨率和高达1M的采集速度，并可同时输出两路波（bō）形的高速采集与控（kòng）制（zhì）卡（PCIE-1816H），另外依据不同的数字（zì）控制点（diǎn）选配了多（duō）款控制（zhì）卡（PCI-1737/1757/1753 IO）。基于三（sān）大维度，成（chéng）功助力晶圆检（jiǎn）测设备实现国产化。

在智能制造（zào）的大趋势下，数控机床（chuáng）正向着高精（jīng）度（dù）、高速度、高生产效率（lǜ）的方向发展，这对（duì）机床的动态（tài）特性提出了更（gèng）高的要求。此外（wài），通（tōng）过模态测（cè）试与分析建立机（jī）床的结构动力学模型，也成为优（yōu）化（huà）机床设计与（yǔ）性能、及早发现潜在问题（tí）的有效途径。

    对于机床的（de）模（mó）态分析而言（yán），更是一项“精细活”。其主要（yào）是使用力锤、激振器或者激（jī）振台产生脉冲冲击，利（lì）用加速度传感（gǎn）器（qì）在多点进行同步响（xiǎng）应信号的（de）采集，再用数学分析方法计算机械结构的（de）固有（yǒu）振动特（tè）性，每（měi）一个模（mó）态（tài）都有特定的固有频（pín）率、阻尼比和模态振型（xíng）。这套系统此前一直（zhí）由国外公司（sī）提供，不仅（jǐn）面（miàn）临着市场供货不足（zú）的问题，其高昂（áng）的价格也让人（rén）望而却步。

除此之外（wài），国外模态试验（yàn）系统（tǒng）也（yě）面（miàn）临（lín）着技术瓶（píng）颈。为保证实验数据精度和振型辨（biàn）识要（yào）求（qiú），需要在数控机床的主轴、立柱和工作台布置几十个测点，每个（gè）测点采用XYZ三向加速（sù）度传感（gǎn）器，采集通道（dào）高达100路以上。国外系统的模态测试系统一般仅有32通道，只能采取分区测（cè）试的（de）方（fāng）法，不仅非常耗时（shí），而且由于各区（qū）域的（de）测试不是在同（tóng）一激（jī）励下进（jìn）行（háng）的（de），后续分（fèn）析计算（suàn）也（yě）极（jí）为（wéi）复杂（zá）。

针（zhēn）对数控机床模态试验（yàn），为客户量身打造了一套104通（tōng）道同步（bù）振动（dòng）模（mó）态测试系统。该（gāi）系统采用13张PCIE-1803，每片PCIE-1803支持8路信号，共104路，使用内部同步总线可实（shí）现（xiàn）纳秒（miǎo）级同步时间，误差小于100ns。

    此外通过增加主机系统，可（kě）以实现200通（tōng）道以上（shàng）的同步采集。应（yīng）变片信号采集通过2片PCIE-1813 实现（xiàn），系统选用IPC-623BP机（jī）箱配（pèi）合PCE-7B17底板支持15片（piàn）PCIE板卡（kǎ）。软（ruǎn）件兼备（bèi）加速规传感器的灵敏度、供电方式、耦（ǒu）合方式、采（cǎi）样频率等设置，同时具有数据采（cǎi）集、曲线显示和（hé）数据保存的（de）功能，实为打造系统（tǒng）级国产化的理想路径。有效解决了国（guó）外模态测试系统价格高、备（bèi）件不足的弊（bì）端，保（bǎo）证了系统的精（jīng）度和稳（wěn）定性，在与客户（hù）的密切合作与快速服务中，高（gāo）效完成国产化替代（dài）的进程（chéng）

    测控设（shè）备国产化（huà）“三部曲”，第一曲“系统级（jí）国（guó）产（chǎn）化”已完美谢（xiè）幕。放眼未（wèi）来（lái），国产化之（zhī）路任重道远（yuǎn），仍有诸多挑战等待突（tū）破，等待我们探索其背后的机遇（yù）。下（xià）一期“OS级（jí）国产化”，我们（men）将带你揭（jiē）开中国操作系（xì）统国产化的序幕，敬请关注！