测控设备（bèi）领域上我国始终落后与国外发达（dá）国家，先进设备都需要（yào）从国外购买，去年（nián）疫情贸（mào）易进出口的封锁，让（ràng）国内买不到国外先（xiān）进设（shè）备而（ér）无法进行（háng）产品制造，也大多人（rén）明白（bái）将中（zhōng）国制造转变为中（zhōng）国“智”造（zào）迫在眉睫。而测控（kòng）系统作为（wéi）打造国之重器（qì）的重要技术装备（bèi），其国产化进程更是刻（kè）不容缓（huǎn）。

    测（cè）控设备国产化，不仅可（kě）将（jiāng）用户需求体现在产品上，更多地提高可（kě）用性，还能（néng）全面提（tí）高国（guó）产测控设备的核（hé）心（xīn）竞争力（lì），实（shí）现弯（wān）道超车（chē）。

虽前景（jǐng）光明，但测控设备的（de）国产（chǎn）化绝非易事（shì），其包括系统级（jí）的国产化、OS级的国产化（huà）和芯片级的国产化“三步走战略”，涉及软件、硬（yìng）件、算法等众多（duō）层（céng）面（miàn），如何在保证（zhèng）系统功能（néng）和可靠性的同（tóng）时（shí），快（kuài）速实现国产化（huà）、自主可控的测控系统，打造一张张（zhāng）闪（shǎn）亮的中国“智”造名（míng）片，成为各国内企业亟待解决的（de）难（nán）题（tí）。

    纵观（guān）半导体的制造（zào）流程，晶圆针测是非常重要（yào）的（de）一环。检测晶圆（yuán）的响（xiǎng）应参数进行特性（xìng）分类（lèi），需通过电压输出激励待测晶圆，再由高速的模拟量（liàng）监（jiān）测（cè）给电过程中的（de）响应特性，同时需（xū）要大量DiDo的（de）开（kāi）关量控制探针台位置。

    针（zhēn）对上（shàng）述需求，为该晶圆针测环节提供了一款具（jù）有16位高（gāo）分辨（biàn）率（lǜ）和高（gāo）达1M的采集速度，并可同（tóng）时输出两（liǎng）路波（bō）形的（de）高速采集（jí）与（yǔ）控制（zhì）卡（PCIE-1816H），另外依据不同的数字（zì）控制点选配了多（duō）款控制卡（PCI-1737/1757/1753 IO）。基于（yú）三大维度，成功助（zhù）力（lì）晶（jīng）圆检测设备实现国产化。

在智能制（zhì）造的大（dà）趋势下，数（shù）控（kòng）机床正向着高（gāo）精度（dù）、高速度、高生（shēng）产效率的（de）方（fāng）向发展，这对机床的动态特性提出了更高的要求。此外，通过模态测试与分析建（jiàn）立机床的结构动力学模型，也成为（wéi）优化（huà）机床设计（jì）与性能、及早发现潜在问题的有（yǒu）效途径。

    对于机床的模态分析而言，更是一项“精细活（huó）”。其主要是使（shǐ）用力锤、激振器或者（zhě）激振台产生脉冲冲击，利（lì）用加速度（dù）传（chuán）感器（qì）在多（duō）点进行同步响应信号的采集，再用数学分析方法计算机械结构（gòu）的（de）固（gù）有振动特性，每一个模（mó）态都有特定的固（gù）有频率、阻（zǔ）尼比和模态振型。这套系统（tǒng）此前一直由国外公（gōng）司提供（gòng），不仅面临着市场供（gòng）货不（bú）足的问（wèn）题，其高昂（áng）的价格也让人望（wàng）而却步。

除此之外（wài），国外模态（tài）试验系统也面（miàn）临着技术瓶颈。为保证实验（yàn）数据精度和振型辨识要求，需要在数控机床的（de）主（zhǔ）轴、立柱和工作（zuò）台布置几十个测点（diǎn），每个测点采用XYZ三向加速度传感（gǎn）器，采集（jí）通道高（gāo）达（dá）100路以上。国外系统的模态测试系统一般仅有32通道，只（zhī）能采取分区测（cè）试的方法，不仅（jǐn）非（fēi）常耗时，而且由（yóu）于各区（qū）域的（de）测试不是在（zài）同一激励下进行的（de），后续分析计算也极为复杂。

针对数（shù）控机床模态（tài）试验，为客户量身打造了一（yī）套（tào）104通道同步振（zhèn）动模态测试系统。该系（xì）统采用13张PCIE-1803，每片PCIE-1803支持（chí）8路信号，共104路，使用内部同步总线可实现（xiàn）纳秒级同步时间，误差小于（yú）100ns。

    此外通过增加主机系统，可以实现200通（tōng）道以上的同步采集。应变（biàn）片信号采集通（tōng）过2片PCIE-1813 实现，系统（tǒng）选用（yòng）IPC-623BP机箱配合PCE-7B17底板支（zhī）持15片PCIE板卡（kǎ）。软件兼备加速规传感器（qì）的灵（líng）敏（mǐn）度、供电方式、耦合（hé）方式、采样频率等设置，同（tóng）时具有数据采集、曲（qǔ）线显（xiǎn）示和数据保存的功能，实为打造系统（tǒng）级国产化的理想（xiǎng）路径。有效解决了国外（wài）模态测试系统价格高、备件不足的弊端，保（bǎo）证了系统的精（jīng）度和稳定性（xìng），在与客户的密切合作（zuò）与（yǔ）快速服务中（zhōng），高效完成国产化替代的进（jìn）程

    测控设（shè）备国产化“三部曲”，第一曲“系统（tǒng）级（jí）国（guó）产化”已完（wán）美谢幕。放眼未来，国产化之路任重道远，仍（réng）有诸多挑战等待（dài）突破，等（děng）待我（wǒ）们探索其背后（hòu）的机遇。下（xià）一期（qī）“OS级国产化”，我们（men）将带你揭（jiē）开中国操作（zuò）系统国产（chǎn）化的序幕（mù），敬请关注！