测控（kòng）设备领域上（shàng）我国始终落后与国外发达国家，先进设（shè）备都需要从国外购买，去（qù）年疫情贸（mào）易进出口的（de）封锁，让（ràng）国内（nèi）买不到国外先进设备（bèi）而无法进行（háng）产品制造，也大多人明白将（jiāng）中国制造转变为中国“智”造迫在眉睫。而测控系统作（zuò）为打造国之重器（qì）的重要技术装（zhuāng）备，其国产化进（jìn）程更是刻不容（róng）缓。

    测控（kòng）设备（bèi）国产化，不（bú）仅可将用户需（xū）求体现在（zài）产品上，更多地（dì）提（tí）高可用性，还能全面提高国产（chǎn）测控（kòng）设备（bèi）的核心竞（jìng）争力，实现（xiàn）弯道超（chāo）车。

虽前景光明（míng），但测控设备的（de）国产（chǎn）化（huà）绝非易（yì）事，其包括系统级的国（guó）产化、OS级的国产化和芯片级的国产（chǎn）化“三步走战略（luè）”，涉（shè）及（jí）软件、硬件（jiàn）、算法等众多层面，如（rú）何（hé）在保证系统功能（néng）和可靠性（xìng）的同（tóng）时（shí），快速实现国产化、自主可控的（de）测控系（xì）统，打造一张张闪亮的中国“智”造名片，成为各国（guó）内企业亟待解决的难（nán）题。

    纵观半导体的制造流（liú）程（chéng），晶圆针测是非常重要的一环。检测晶圆的（de）响（xiǎng）应（yīng）参数进行特性分（fèn）类，需通过电压输出激励待测晶圆，再由高速的模拟量监测给（gěi）电过程中的响应（yīng）特性，同（tóng）时需要大（dà）量DiDo的开关量控制探针台（tái）位置。

    针对上（shàng）述需（xū）求（qiú），为该（gāi）晶圆针测环节（jiē）提（tí）供了一款具有16位高分辨率和高达1M的采集速度，并可（kě）同时（shí）输出两路波形（xíng）的高速采集（jí）与控制卡（PCIE-1816H），另外依据不同（tóng）的数字控制点选配了多款控（kòng）制卡（PCI-1737/1757/1753 IO）。基于（yú）三（sān）大维度，成功助力晶圆检测设备实现国（guó）产（chǎn）化。

在智能制造的大趋势下，数控机床正向着高精度、高速度（dù）、高生产效（xiào）率（lǜ）的方向发展，这对机（jī）床（chuáng）的动态（tài）特性提出了更（gèng）高的要求（qiú）。此（cǐ）外，通过（guò）模态测试（shì）与分析建立（lì）机床的结构动力学模型，也成（chéng）为优化机床设（shè）计与性能、及早发现潜在问题的有效途（tú）径。

    对（duì）于机床的模态分（fèn）析（xī）而言，更是一项（xiàng）“精（jīng）细活（huó）”。其主要是使用力锤、激振（zhèn）器（qì）或者激振台产生脉冲冲（chōng）击，利用加速度传感器（qì）在多点进（jìn）行（háng）同（tóng）步（bù）响应信号（hào）的（de）采集，再用数学（xué）分析方法计算机械（xiè）结构（gòu）的固有振动特（tè）性，每一个模态都有特定（dìng）的固有频率、阻尼（ní）比和模态振型。这套系统此前一直由国外公司提供，不仅面（miàn）临着（zhe）市场（chǎng）供货不足的问题（tí），其高昂的（de）价格也让人望（wàng）而却步。

除此之外（wài），国（guó）外模态试验系统也面临着技（jì）术（shù）瓶颈（jǐng）。为保（bǎo）证实验数据精度和振型辨识要求，需要在数控（kòng）机床的主轴、立柱和工作台布置几十个测点，每个测点采用XYZ三向加速度传（chuán）感器，采集（jí）通（tōng）道高达100路以（yǐ）上。国外系统的模态测试系统一般仅有（yǒu）32通道，只能（néng）采取分区测试的方法，不（bú）仅非（fēi）常（cháng）耗时，而（ér）且由于（yú）各区域的测试不是在同（tóng）一激励下进行（háng）的，后续分（fèn）析计算也极为复杂。

针（zhēn）对数控机床模（mó）态试验（yàn），为客户量身（shēn）打造了一套104通道同步振动（dòng）模态测试系统。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（kě）实现纳秒级（jí）同步时间，误差小于100ns。

    此外通过增加主机系统，可以实现200通道以上的同步采集。应变片信（xìn）号采集通（tōng）过（guò）2片PCIE-1813 实（shí）现，系（xì）统选用IPC-623BP机（jī）箱配合（hé）PCE-7B17底板支持（chí）15片PCIE板卡。软件兼备加速规（guī）传感器的（de）灵（líng）敏（mǐn）度、供电方式、耦合方式、采样频率等（děng）设置，同时具有数据采集、曲线显（xiǎn）示和数据（jù）保存的功能，实（shí）为打造系统级国产化的（de）理想路径。有（yǒu）效解决了国外模态（tài）测试系统价格高、备件（jiàn）不足的弊端，保证了系（xì）统的精度和稳定性，在与客户（hù）的密切合作与快（kuài）速服务中，高效（xiào）完成国产化替代的进程（chéng）

    测控设备国产（chǎn）化“三（sān）部曲”，第一曲“系统级国产化”已完美谢幕。放眼未来，国产化之路任重道（dào）远，仍有诸多挑（tiāo）战等待突破，等待我们探索其背（bèi）后的机遇。下一期“OS级国产（chǎn）化”，我们将带你揭（jiē）开中国（guó）操作系（xì）统国产化的序幕，敬请关注！