测控设备领域上我国始终落后（hòu）与国外发达国家，先进设备（bèi）都需要（yào）从国（guó）外购买，去年（nián）疫（yì）情贸易进出口（kǒu）的封锁，让国（guó）内买不到国外先进设备而（ér）无法进行产（chǎn）品制造，也大多人明白将（jiāng）中国制造转变为中国（guó）“智”造迫（pò）在眉睫。而测控系统作为打（dǎ）造国之重器的重要技术装备（bèi），其国产化进程更是刻不容缓。

    测控设备国产化，不仅可将用（yòng）户需求体现在产品上，更（gèng）多（duō）地提高可用性，还能全（quán）面提高国产测（cè）控设备（bèi）的核心竞争力，实现（xiàn）弯道超车。

虽前景光（guāng）明，但测控设备（bèi）的（de）国产化绝非易事（shì），其包括系统级的国（guó）产化、OS级的（de）国产（chǎn）化和芯片级的国产化“三步走战略”，涉及软件、硬件、算（suàn）法等众多层面，如何在保证系（xì）统功能和可靠性（xìng）的同（tóng）时，快速实现国（guó）产化、自主可控的测控（kòng）系统，打造一张张闪亮的中（zhōng）国“智”造名片，成为各国内企业亟待解决的（de）难题。

    纵观半导体的制（zhì）造流程，晶圆（yuán）针测是非常重要的一环。检测晶（jīng）圆的（de）响应参（cān）数进行特（tè）性分类，需通过电压输（shū）出（chū）激励待测（cè）晶圆（yuán），再由高速的模（mó）拟量监测给电过程中的响应特性（xìng），同时需（xū）要大量（liàng）DiDo的开关量控制探针台位置。

    针对上述需（xū）求，为该晶圆针测（cè）环（huán）节提供了一款具有16位高（gāo）分辨（biàn）率和高达1M的采集速度，并（bìng）可同时输出两路（lù）波形的高速采集与控制卡（kǎ）（PCIE-1816H），另外依据不（bú）同（tóng）的数字（zì）控制点选配了（le）多款控制卡（PCI-1737/1757/1753 IO）。基于三大维度，成功助力晶圆检（jiǎn）测设备实现国产化（huà）。

在智能制造的大趋势下（xià），数控机床正向着高精度、高（gāo）速度、高生产效率的方向发展（zhǎn），这（zhè）对机床的动态特性提出了更（gèng）高的要（yào）求。此（cǐ）外（wài），通过模态测试与分析建立（lì）机（jī）床的结构动力学模型，也成（chéng）为优化机床设计（jì）与性能、及早发现潜在问题的有（yǒu）效途（tú）径。

    对于机床（chuáng）的模态（tài）分析而言，更是一项“精细活”。其主要是使用力锤、激振器或（huò）者激振（zhèn）台产（chǎn）生脉冲冲击，利用加速度传感器在多（duō）点进行同步响（xiǎng）应（yīng）信号的采集，再用数学分析（xī）方（fāng）法（fǎ）计（jì）算机械结构的固有振（zhèn）动（dòng）特性，每一个模（mó）态都有特（tè）定（dìng）的固有频率、阻尼（ní）比和模态振型。这套系（xì）统此前一直由国（guó）外公司提供，不仅面临着市场供货不足的（de）问（wèn）题（tí），其高昂的价格也让人（rén）望而却步（bù）。

除（chú）此之外，国外模态试验系统也面（miàn）临着技术瓶颈（jǐng）。为保证实验数据精度和振型辨识要（yào）求，需要在数控机床的主轴、立柱和工作（zuò）台布置（zhì）几十个测点，每个测点采用XYZ三向加（jiā）速度（dù）传感器，采（cǎi）集通（tōng）道高达100路以上。国外（wài）系（xì）统的模（mó）态测试系（xì）统一般仅有32通道，只能（néng）采取分区测试的方（fāng）法，不仅非常耗时，而且由于各（gè）区域（yù）的测试不是在同（tóng）一激励下进行的，后续分析计（jì）算也极为复杂。

针对数（shù）控机床（chuáng）模态试验，为客户量身打造了一套104通（tōng）道同步振动（dòng）模（mó）态（tài）测试系统。该系统采用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现（xiàn）纳秒（miǎo）级同步时间（jiān），误差小于100ns。

    此（cǐ）外通过（guò）增加主（zhǔ）机（jī）系统，可以实现200通道以上的（de）同步采集（jí）。应变（biàn）片信号采集通（tōng）过2片PCIE-1813 实现（xiàn），系统选用IPC-623BP机箱配合PCE-7B17底板支持15片PCIE板卡。软件兼备加速（sù）规传感（gǎn）器的灵敏度、供（gòng）电方式、耦合（hé）方式、采样（yàng）频（pín）率等设置，同（tóng）时具有数据（jù）采集（jí）、曲线显示和数据保存（cún）的功能，实为打（dǎ）造系统级（jí）国产化的理想路径。有效解（jiě）决了国外模态测试系统价格高、备（bèi）件不足（zú）的弊端，保证了系（xì）统的精（jīng）度和稳定性，在与客户（hù）的密切合作与快（kuài）速（sù）服（fú）务中，高效（xiào）完成国产化替代的进程（chéng）

    测控设备国产化“三部（bù）曲”，第（dì）一曲“系统级国产化”已完美谢幕。放眼未（wèi）来，国产化（huà）之路任重道远（yuǎn），仍有诸多挑（tiāo）战等（děng）待突破，等待（dài）我们探索（suǒ）其背后的机遇。下一（yī）期“OS级（jí）国产化”，我们将带你（nǐ）揭开中国操（cāo）作（zuò）系统国产化（huà）的序幕，敬请关注！