测控设备领域上我国始终（zhōng）落（luò）后与国外发达（dá）国家，先进设（shè）备都需要（yào）从国外购（gòu）买，去年（nián）疫情贸（mào）易进出口（kǒu）的封锁，让国内买不到（dào）国外先进设（shè）备而无法（fǎ）进（jìn）行产品制（zhì）造，也大多（duō）人明白将中国制造转（zhuǎn）变为中国“智”造迫（pò）在眉睫。而测（cè）控系（xì）统作为打造（zào）国之重器的重（chóng）要技术（shù）装备，其（qí）国产化进程更是刻不容（róng）缓。

    测控设备国产化，不仅（jǐn）可将（jiāng）用户需求体现在产品上，更多地提高可用性，还能全面提高国产测控设备的核心竞（jìng）争力，实现弯道超（chāo）车（chē）。

虽前景光明，但测控设备的（de）国产化绝非易事（shì），其包括系统级的国产化、OS级（jí）的国产化和芯片级的国产化“三步走（zǒu）战略”，涉及软（ruǎn）件、硬件（jiàn）、算（suàn）法等众多层面，如何在保证系（xì）统功能和（hé）可靠性的同（tóng）时，快速实现国（guó）产化、自主可控的测控系统，打造一（yī）张（zhāng）张闪亮的中（zhōng）国“智（zhì）”造名（míng）片，成为各国内企业亟待解决的难题。

    纵（zòng）观半导（dǎo）体的（de）制造流（liú）程，晶圆针测（cè）是非常重要的一（yī）环。检（jiǎn）测晶圆的响应参数进行特性分类，需（xū）通（tōng）过电压输出激励待（dài）测晶圆，再由高（gāo）速（sù）的模拟量监测给（gěi）电过程中的响应特性，同（tóng）时需（xū）要大量DiDo的开关量控制探针台位置。

    针对上（shàng）述（shù）需求，为该晶圆针测环节提供（gòng）了一款具（jù）有16位高分辨率和高达1M的采（cǎi）集速（sù）度（dù），并可同时输出两路波形的（de）高速（sù）采集与控制卡（PCIE-1816H），另外依据（jù）不同（tóng）的数字控制（zhì）点（diǎn）选配了多款控制卡（PCI-1737/1757/1753 IO）。基于三（sān）大（dà）维度，成功助力晶圆（yuán）检（jiǎn）测设备实现（xiàn）国产化。

在智能制造的（de）大趋势下，数控机床（chuáng）正向着高（gāo）精度、高速度、高（gāo）生产（chǎn）效率的方向发展，这对机（jī）床的动态特性（xìng）提（tí）出了更高（gāo）的要（yào）求。此外，通过模态测（cè）试与分析建立机床的结构动力学模型，也成为优化机（jī）床设计与性能、及早发现潜在问题（tí）的有效（xiào）途径。

    对于机（jī）床的模态分（fèn）析而言，更是（shì）一项“精细活（huó）”。其主要是使用力锤、激振器或者激（jī）振台产生脉冲冲（chōng）击，利用（yòng）加速度传（chuán）感器在多点进（jìn）行同（tóng）步（bù）响应信（xìn）号（hào）的采集，再用数学分析方法计算机械结构的固（gù）有（yǒu）振（zhèn）动特（tè）性，每（měi）一（yī）个模态都有特定（dìng）的固有频率、阻尼比和模（mó）态振型（xíng）。这套系统此前一直（zhí）由国外公司提（tí）供，不仅面临着市场供货不足的问（wèn）题，其高昂的价（jià）格也让人（rén）望而（ér）却（què）步。

除此之外，国（guó）外模态试验系（xì）统也面（miàn）临着技术（shù）瓶颈。为保证实验数据精度（dù）和（hé）振型辨识要求（qiú），需要在数控机床的主轴、立柱和工（gōng）作台布置几十个测点，每个测点采用XYZ三向加速度传感器，采（cǎi）集通道高达（dá）100路（lù）以上。国外系统的模态测（cè）试系统一般（bān）仅（jǐn）有（yǒu）32通（tōng）道，只能采取分区测试的方法，不仅非常耗时，而且由于各区域的测试（shì）不是在（zài）同一激励下（xià）进行的，后续分析计算（suàn）也极为复杂。

针（zhēn）对数控机床模态试验，为客户量身打造了一（yī）套104通道同步振（zhèn）动模态测（cè）试系统。该系统采用13张（zhāng）PCIE-1803，每片PCIE-1803支持8路信号，共（gòng）104路，使（shǐ）用内部（bù）同步总线可实（shí）现纳秒级同步时间，误差小于100ns。

    此外通（tōng）过增（zēng）加主机（jī）系（xì）统，可以实现200通道（dào）以上的同步采集。应变片信号采集通（tōng）过（guò）2片PCIE-1813 实现，系统（tǒng）选用（yòng）IPC-623BP机箱配合PCE-7B17底板支持15片PCIE板（bǎn）卡。软件兼备加速规传（chuán）感器的灵敏度、供电方（fāng）式、耦合方式、采样频率等（děng）设置，同时具有数（shù）据采集、曲线显示和（hé）数据保存的功能，实为打造系统级国产化（huà）的理想（xiǎng）路径。有（yǒu）效解决（jué）了国外模态测试（shì）系统价格高、备件不（bú）足的（de）弊（bì）端，保证了系统的精度和稳定性，在与客户的密（mì）切合（hé）作（zuò）与快速服（fú）务（wù）中，高效完成国产化（huà）替代的进程

    测（cè）控设（shè）备国产化“三部曲”，第一曲（qǔ）“系统级国（guó）产化（huà）”已完美谢幕。放眼未来，国产化之（zhī）路（lù）任重道远（yuǎn），仍有诸多挑战（zhàn）等待突破（pò），等待我们探索其背后（hòu）的机（jī）遇。下（xià）一（yī）期“OS级国产化”，我们将（jiāng）带（dài）你揭开（kāi）中国（guó）操作（zuò）系统国产化的序幕，敬请（qǐng）关注！