เข้าใจเทคโนโลยีการวัดและการควบคุมและเทคโนโลยีเครื่องมือวัด

เทคโนโลยีการวัดและการควบคุมและเครื่องมือเป็นทฤษฎีและเทคโนโลยีที่ศึกษาการได้มาและการประมวลผลข้อมูลและการควบคุมองค์ประกอบที่เกี่ยวข้อง“เทคโนโลยีและเครื่องมือวัดและควบคุม” หมายถึง เครื่องมือและอุปกรณ์สำหรับการรวบรวมข้อมูล การวัด การจัดเก็บ การส่ง การประมวลผล และการควบคุม รวมถึงเทคโนโลยีการวัด เทคโนโลยีการควบคุม และเครื่องมือและระบบที่นำเทคโนโลยีเหล่านี้ไปใช้

เทคโนโลยีการวัดและการควบคุม
เทคโนโลยีและเครื่องมือวัดและควบคุมขึ้นอยู่กับเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ ออปติก การควบคุมอัตโนมัติ และเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ศึกษาหลักการ วิธีการ และกระบวนการใหม่ๆ ของเทคโนโลยีการทดสอบและการควบคุมความแม่นยำต่างๆในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์มีบทบาทสำคัญมากขึ้นในการวิจัยการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการวัดและการควบคุม
เทคโนโลยีการวัดและการควบคุมเป็นเทคโนโลยีประยุกต์ที่ใช้โดยตรงกับการผลิตและชีวิต และการประยุกต์ใช้ครอบคลุมด้านต่างๆ ของชีวิตสังคม เช่น "น้ำหนักของการเกษตร ทะเล ดินและอากาศ อาหารและเสื้อผ้า"เทคโนโลยีเครื่องมือวัดเป็น "ตัวคูณ" ของเศรษฐกิจของประเทศ เป็น "เจ้าหน้าที่คนแรก" ของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ "กำลังรบ" ในทางการทหาร และเป็น "ผู้ตัดสินที่เป็นรูปธรรม" ในข้อบังคับทางกฎหมายเทคโนโลยีการทดสอบและควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ รวมถึงเครื่องมือและระบบการวัดและการควบคุมที่แม่นยำและชาญฉลาดเป็นสัญลักษณ์และวิธีการที่สำคัญในด้านอุตสาหกรรมสมัยใหม่และการผลิตทางการเกษตร การวิจัยทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี การจัดการ การตรวจสอบและติดตาม และกำลังมีบทบาทสำคัญมากขึ้น

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการวัดและการควบคุมและเทคโนโลยีเครื่องมือวัด
เทคโนโลยีการวัดและการควบคุมเป็นเทคโนโลยีประยุกต์ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ ของอุตสาหกรรม เกษตรกรรม การขนส่ง การเดินเรือ การบิน การทหาร พลังงานไฟฟ้า และชีวิตพลเรือนด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิต เทคโนโลยีการวัดและการควบคุมมีบทบาทสำคัญในเทคโนโลยีการควบคุมตั้งแต่การควบคุมเริ่มต้นของสิ่งเดียวและอุปกรณ์ ไปจนถึงการควบคุมกระบวนการทั้งหมด และแม้กระทั่งระบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเทคโนโลยีที่ทันสมัยในปัจจุบัน ในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่
ในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการวัดและการควบคุมรวมถึง: การควบคุมเตาหลอมร้อน การควบคุมการชาร์จและการควบคุมเตาหลอมเหล็กในกระบวนการผลิตเหล็ก การควบคุมความดัน การควบคุมความเร็วของโรงรีด การควบคุมขดลวด ฯลฯ ในกระบวนการรีดเหล็ก และ เครื่องมือตรวจจับต่างๆ ที่ใช้ในนั้น
ในอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้า การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการวัดและการควบคุมรวมถึงระบบควบคุมการเผาไหม้ของหม้อไอน้ำ การตรวจสอบอัตโนมัติ การป้องกันอัตโนมัติ การปรับอัตโนมัติและระบบควบคุมโปรแกรมอัตโนมัติของกังหันไอน้ำ และระบบควบคุมกำลังไฟฟ้าเข้าและออกของ เครื่องยนต์
ในอุตสาหกรรมถ่านหิน การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการวัดและการควบคุมรวมถึง: เครื่องมือบันทึกก๊าซมีเทนบนถ่านหินในกระบวนการทำเหมืองถ่านหิน เครื่องมือตรวจจับองค์ประกอบอากาศในเหมือง เครื่องตรวจจับก๊าซในเหมือง ระบบตรวจสอบความปลอดภัยใต้ดิน ฯลฯ การควบคุมกระบวนการดับถ่านโค้ก และการควบคุมการกู้คืนก๊าซใน กระบวนการกลั่นถ่านหิน , การควบคุมกระบวนการกลั่น , การควบคุมการส่งเครื่องจักรการผลิต เป็นต้น
ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการวัดและการควบคุมรวมถึง: เครื่องระบุตำแหน่งแม่เหล็ก เครื่องวัดปริมาณน้ำ เครื่องวัดความดัน และเครื่องมือวัดอื่นๆ ที่สนับสนุนเทคโนโลยีการบันทึกในกระบวนการผลิตน้ำมัน ระบบจ่ายไฟ ระบบจ่ายน้ำ ระบบจ่ายไอน้ำ ระบบจ่ายก๊าซ ,ระบบจัดเก็บและขนส่ง และ 3 ระบบบำบัดของเสียและเครื่องมือตรวจจับพารามิเตอร์จำนวนมากในกระบวนการผลิตต่อเนื่อง
ในอุตสาหกรรมเคมี การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการวัดและการควบคุมรวมถึง: การวัดอุณหภูมิ การวัดการไหล การวัดระดับของเหลว ความเข้มข้น ความเป็นกรด ความชื้น ความหนาแน่น ความขุ่น ค่าความร้อน และส่วนประกอบของก๊าซผสมต่างๆเครื่องมือควบคุมที่ควบคุมพารามิเตอร์ควบคุมอย่างสม่ำเสมอ ฯลฯ
ในอุตสาหกรรมเครื่องจักร การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการวัดและการควบคุมรวมถึง: เครื่องมือเครื่องจักรควบคุมแบบดิจิตอลที่มีความแม่นยำ สายการผลิตอัตโนมัติ หุ่นยนต์อุตสาหกรรม ฯลฯ
ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการวัดและการควบคุมรวมถึง: การวัดพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความสูงของเที่ยวบินของเครื่องบิน ความเร็วการบิน สถานะและทิศทางการบิน ความเร่ง การโอเวอร์โหลด และสถานะของเครื่องยนต์ เทคโนโลยียานบิน เทคโนโลยียานอวกาศ และการวัดอวกาศ และเทคโนโลยีการควบคุมรอ.
ในยุทโธปกรณ์ทางทหาร การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการวัดและการควบคุมรวมถึง: อาวุธนำวิถีแม่นยำ กระสุนอัจฉริยะ ระบบบัญชาการทหารอัตโนมัติ (ระบบ C4IRS) อุปกรณ์ทางทหารนอกอวกาศ (เช่น การลาดตระเวนทางทหารแบบต่างๆ การสื่อสาร การเตือนล่วงหน้า ดาวเทียมนำทาง ฯลฯ .).

การก่อตัวและพัฒนาเทคโนโลยีการวัดและการควบคุม
ข้อเท็จจริงทางประวัติศาสตร์ของการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ประวัติศาสตร์ของความเข้าใจของมนุษย์และการเปลี่ยนแปลงของธรรมชาติก็เป็นส่วนสำคัญของประวัติศาสตร์อารยธรรมมนุษย์เช่นกันการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอันดับแรกขึ้นอยู่กับการพัฒนาเทคโนโลยีการวัดวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่เริ่มต้นด้วยการวัดในความหมายที่แท้จริงนักวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่นหลายคนใฝ่ฝันที่จะเป็นนักประดิษฐ์เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์และผู้ก่อตั้งวิธีการวัดความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการวัดช่วยผลักดันความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีโดยตรง
การปฏิวัติทางเทคโนโลยีครั้งแรก
ในศตวรรษที่ 17 และ 18 เทคโนโลยีการวัดและการควบคุมเริ่มปรากฏขึ้นนักฟิสิกส์บางคนในยุโรปเริ่มใช้แรงของกระแสและสนามแม่เหล็กเพื่อสร้างกัลวาโนมิเตอร์อย่างง่าย และใช้เลนส์สายตาเพื่อสร้างกล้องโทรทรรศน์ ซึ่งเป็นการวางรากฐานสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าและทัศนศาสตร์ในปี 1760 การปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีครั้งแรกเริ่มขึ้นในสหราชอาณาจักรจนถึงศตวรรษที่ 19 การปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีครั้งแรกได้ขยายไปยังยุโรป อเมริกา และญี่ปุ่นในช่วงเวลานี้ เครื่องมือวัดอย่างง่ายบางอย่าง เช่น เครื่องมือวัดความยาว อุณหภูมิ ความดัน ฯลฯ ได้ถูกนำมาใช้ในชีวิตได้สร้างผลผลิตมหาศาล

การปฏิวัติทางเทคโนโลยีครั้งที่สอง
ชุดของการพัฒนาในด้านแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 ก่อให้เกิดการปฏิวัติทางเทคโนโลยีครั้งที่สองเนื่องจากการประดิษฐ์เครื่องมือสำหรับวัดกระแส แม่เหล็กไฟฟ้าจึงถูกนำไปถูกทางอย่างรวดเร็ว และการค้นพบครั้งแล้วครั้งเล่าก็เติบโตขึ้นสิ่งประดิษฐ์มากมายในด้านแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น โทรเลข โทรศัพท์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ฯลฯ มีส่วนสนับสนุนการมาถึงของยุคไฟฟ้าในขณะเดียวกัน เครื่องมืออื่นๆ สำหรับการวัดและการสังเกตก็เกิดขึ้นเช่นกัน เช่น กล้องสำรวจชั้นหนึ่งที่มีความแม่นยำซึ่งใช้สำหรับการวัดระดับความสูงก่อนปี 1891

การปฏิวัติทางเทคโนโลยีครั้งที่สาม
หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 ความต้องการเทคโนโลยีระดับสูงอย่างเร่งด่วนในประเทศต่างๆ ได้ส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีการผลิตจากการใช้เครื่องจักรทั่วไปไปสู่การใช้พลังงานไฟฟ้าและระบบอัตโนมัติ และชุดของการค้นพบครั้งสำคัญในการวิจัยทางทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ก็ได้เกิดขึ้น
ในช่วงเวลานี้ อุตสาหกรรมการผลิตที่แสดงโดยผลิตภัณฑ์เครื่องกลไฟฟ้าเริ่มพัฒนาในเชิงอุตสาหกรรมลักษณะเฉพาะของการผลิตผลิตภัณฑ์จำนวนมากคือการทำงานแบบวนรอบและการไหลในการทำให้เป็นอัตโนมัติ จำเป็นต้องตรวจจับตำแหน่งของชิ้นงานโดยอัตโนมัติระหว่างขั้นตอนการกำจัดของการประมวลผลและการผลิตขนาด รูปร่าง ท่าทาง หรือประสิทธิภาพ เป็นต้น ด้วยเหตุนี้ จึงจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ตรวจวัดและควบคุมจำนวนมากในทางกลับกัน การเพิ่มขึ้นของอุตสาหกรรมเคมีที่มีปิโตรเลียมเป็นวัตถุดิบนั้นต้องการเครื่องมือตรวจวัดและควบคุมจำนวนมากเครื่องมือวัดแบบอัตโนมัติเริ่มเป็นมาตรฐาน และระบบควบคุมอัตโนมัติก็ถูกสร้างขึ้นตามความต้องการในขณะเดียวกัน เครื่องจักร CNC และเทคโนโลยีหุ่นยนต์ก็ถือกำเนิดขึ้นในช่วงเวลานี้เช่นกัน ซึ่งเทคโนโลยีการวัดและการควบคุมและเครื่องมือต่าง ๆ มีการใช้งานที่สำคัญ
ด้วยการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เครื่องมือวัดได้กลายเป็นเครื่องมือทางเทคนิคที่จำเป็นสำหรับการวัด การควบคุม และระบบอัตโนมัติ โดยเริ่มต้นจากการวัดและการสังเกตอย่างง่ายเพื่อตอบสนองความต้องการในด้านต่างๆ เครื่องมือวัดได้ขยายจากการใช้งานแบบดั้งเดิมไปสู่การใช้งานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม เช่น การแพทย์ชีวภาพ สิ่งแวดล้อมทางนิเวศวิทยา และวิศวกรรมชีวภาพ
ตั้งแต่ศตวรรษที่ 21 ความสำเร็จทางเทคโนโลยีล่าสุดจำนวนมาก เช่น ผลการวิจัยเครื่องจักรที่มีความแม่นยำระดับนาโน ผลการวิจัยทางเคมีสมัยใหม่ระดับโมเลกุล ผลการวิจัยทางชีววิทยาระดับยีน และการวิจัยวัสดุการทำงานพิเศษที่มีความแม่นยำสูงที่มีความแม่นยำสูง ผลลัพธ์และระดับโลก ผลลัพธ์ของความนิยมและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเครือข่ายได้ออกมาอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานในด้านเครื่องมือวัดและส่งเสริมการถือกำเนิดของยุคใหม่ของเครื่องมือไฮเทคและอัจฉริยะ

เซ็นเซอร์ในระบบการวัดและการควบคุม
ระบบการวัดและควบคุมทั่วไปประกอบด้วยเซ็นเซอร์ ตัวแปลงกลาง และตัวบันทึกการแสดงผลเซ็นเซอร์จะตรวจจับและแปลงปริมาณทางกายภาพที่วัดได้เป็นปริมาณทางกายภาพที่วัดได้ตัวแปลงระดับกลางจะวิเคราะห์ ประมวลผล และแปลงเอาต์พุตของเซ็นเซอร์เป็นสัญญาณที่เครื่องมือที่ตามมาสามารถยอมรับได้ และส่งออกไปยังระบบอื่นหรือวัดโดยเครื่องบันทึกการแสดงผลผลลัพธ์จะแสดงและบันทึก
เซ็นเซอร์เป็นลิงค์แรกของระบบการวัดสำหรับระบบควบคุม ถ้าเปรียบคอมพิวเตอร์เป็นสมองแล้ว เซ็นเซอร์ก็เปรียบได้กับประสาทสัมผัสทั้ง 5 ซึ่งมีผลโดยตรงต่อความแม่นยำในการควบคุมของระบบ
โดยทั่วไป เซ็นเซอร์จะประกอบด้วยองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อน ไฟล์การแปลง และวงจรการแปลงองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนสามารถสัมผัสค่าที่วัดได้โดยตรง และการเปลี่ยนแปลงของค่าพารามิเตอร์บางอย่างในตัวมันเองมีความสัมพันธ์ที่แน่นอนกับการเปลี่ยนแปลงของค่าที่วัดได้ และพารามิเตอร์นี้ง่ายต่อการวัดและส่งออกจากนั้นเอาต์พุตขององค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนจะถูกแปลงเป็นพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าโดยองค์ประกอบการแปลงสุดท้าย วงจรการแปลงจะขยายเอาต์พุตพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าโดยองค์ประกอบการแปลงและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่มีประโยชน์ซึ่งสะดวกสำหรับการแสดงผล การบันทึก การประมวลผล และการควบคุม
สถานการณ์ปัจจุบันและการพัฒนาเซ็นเซอร์ใหม่
เทคโนโลยีการตรวจจับเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีขั้นสูงที่พัฒนาเร็วที่สุดในโลกในปัจจุบันเซ็นเซอร์ใหม่ไม่เพียงแต่มีความแม่นยำสูง ช่วงกว้าง ความน่าเชื่อถือสูง และการใช้พลังงานต่ำเท่านั้น แต่ยังพัฒนาสู่การผสานรวม การย่อขนาด การแปลงเป็นดิจิทัล และความอัจฉริยะอีกด้วย

1. อัจฉริยะ
ความชาญฉลาดของเซนเซอร์หมายถึงการรวมฟังก์ชันของเซนเซอร์ทั่วไปกับฟังก์ชันของคอมพิวเตอร์หรือส่วนประกอบอื่น ๆ เพื่อสร้างเป็นส่วนประกอบอิสระ ซึ่งไม่เพียงแต่มีหน้าที่รับข้อมูลและแปลงสัญญาณเท่านั้น แต่ยังมีความสามารถในการประมวลผลข้อมูล การวิเคราะห์ค่าตอบแทนและการตัดสินใจ

2. ระบบเครือข่าย
เครือข่ายของเซนเซอร์คือการทำให้เซนเซอร์มีหน้าที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ทำให้สามารถรับส่งข้อมูลทางไกลและความสามารถในการประมวลผลได้ ซึ่งก็คือการตระหนักถึงการวัดแบบ "เหนือขอบฟ้า" ของการวัด และระบบควบคุม

3. การย่อส่วน
ค่าการย่อขนาดของเซ็นเซอร์ช่วยลดระดับเสียงของเซ็นเซอร์ได้อย่างมากภายใต้เงื่อนไขที่ว่าฟังก์ชันจะไม่เปลี่ยนแปลงหรือแม้แต่ปรับปรุงการย่อส่วนเป็นข้อกำหนดของการวัดและการควบคุมที่แม่นยำสมัยใหม่โดยหลักการแล้ว ยิ่งเซ็นเซอร์มีขนาดเล็กลง ผลกระทบต่อวัตถุที่วัดและสิ่งแวดล้อมก็ยิ่งน้อยลง การใช้พลังงานก็จะน้อยลง และการวัดที่แม่นยำก็ง่ายขึ้นเท่านั้น

4. การบูรณาการ
การรวมเซ็นเซอร์หมายถึงการรวมสองทิศทางต่อไปนี้:
(1) การรวมพารามิเตอร์การวัดหลายตัวสามารถวัดได้หลายพารามิเตอร์
(2) การรวมการตรวจจับและวงจรที่ตามมา นั่นคือการรวมส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อน ส่วนประกอบการแปลง วงจรการแปลง และแม้แต่แหล่งจ่ายไฟบนชิปเดียวกัน เพื่อให้มีประสิทธิภาพสูง

5. การแปลงเป็นดิจิทัล
ค่าดิจิตอลของเซนเซอร์คือข้อมูลที่ส่งออกจากเซนเซอร์เป็นปริมาณดิจิตอล ซึ่งสามารถรับส่งข้อมูลทางไกลและมีความแม่นยำสูง และสามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ประมวลผลดิจิตอล เช่น คอมพิวเตอร์โดยไม่มีการเชื่อมโยงระหว่างกลาง
การผสานรวม ความฉลาด การย่อขนาด เครือข่าย และการแปลงเป็นดิจิทัลของเซ็นเซอร์ไม่ได้เป็นอิสระต่อกัน แต่สัมพันธ์กัน และไม่มีขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างสิ่งเหล่านี้
เทคโนโลยีการควบคุมในระบบการวัดและการควบคุม

ทฤษฎีการควบคุมเบื้องต้น
1. ทฤษฎีการควบคุมแบบคลาสสิก
ทฤษฎีการควบคุมแบบคลาสสิกประกอบด้วยสามส่วน: ทฤษฎีการควบคุมเชิงเส้น ทฤษฎีการควบคุมการสุ่มตัวอย่าง และทฤษฎีการควบคุมแบบไม่เชิงเส้นไซเบอร์เนติกส์แบบคลาสสิกใช้การแปลง Laplace และการแปลง Z เป็นเครื่องมือทางคณิตศาสตร์ และใช้ระบบคงที่เชิงเส้นแบบอินพุต-เอาต์พุตเดี่ยว-เอาต์พุตเดี่ยวเป็นวัตถุการวิจัยหลักสมการเชิงอนุพันธ์ที่อธิบายระบบถูกแปลงเป็นโดเมนจำนวนเชิงซ้อนโดยการแปลง Laplace หรือการแปลง Z และได้รับฟังก์ชันการถ่ายโอนของระบบและอิงตามฟังก์ชันถ่ายโอนซึ่งเป็นวิธีวิจัยวิถีและความถี่ โดยเน้นที่การวิเคราะห์ความเสถียรและความแม่นยำในสถานะคงตัวของระบบควบคุมแบบป้อนกลับ

2. ทฤษฎีการควบคุมสมัยใหม่
ทฤษฎีการควบคุมสมัยใหม่เป็นทฤษฎีการควบคุมตามวิธีพื้นที่สถานะ ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของทฤษฎีการควบคุมอัตโนมัติในทฤษฎีการควบคุมสมัยใหม่ การวิเคราะห์และออกแบบระบบควบคุมส่วนใหญ่ดำเนินการโดยการอธิบายตัวแปรสถานะของระบบ และวิธีการพื้นฐานคือวิธีโดเมนเวลาทฤษฎีการควบคุมสมัยใหม่สามารถจัดการกับปัญหาการควบคุมได้กว้างกว่าทฤษฎีการควบคุมแบบดั้งเดิม รวมทั้งระบบเชิงเส้นและไม่เชิงเส้น ระบบคงที่และแปรผันตามเวลา ระบบตัวแปรเดียว และระบบหลายตัวแปรวิธีการและอัลกอริทึมที่นำมาใช้นั้นเหมาะสำหรับคอมพิวเตอร์ดิจิทัลมากกว่าทฤษฎีการควบคุมสมัยใหม่ยังเสนอความเป็นไปได้ในการออกแบบและสร้างระบบควบคุมที่เหมาะสมที่สุดด้วยตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่ระบุ

ระบบควบคุม
ระบบควบคุมประกอบด้วยอุปกรณ์ควบคุม (รวมถึงตัวควบคุม ตัวกระตุ้น และเซ็นเซอร์) และวัตถุควบคุมอุปกรณ์ควบคุมอาจเป็นบุคคลหรือเครื่องจักร ซึ่งเป็นความแตกต่างระหว่างการควบคุมอัตโนมัติและการควบคุมด้วยตนเองสำหรับระบบควบคุมอัตโนมัติ ตามหลักการควบคุมที่แตกต่างกัน สามารถแบ่งออกเป็นระบบควบคุมวงเปิดและระบบควบคุมวงปิดตามการจัดประเภทของสัญญาณที่กำหนด สามารถแบ่งออกเป็นระบบควบคุมค่าคงที่ ระบบควบคุมติดตามผล และระบบควบคุมโปรแกรม

เทคโนโลยีเครื่องมือเสมือนจริง
เครื่องมือวัดเป็นส่วนสำคัญของระบบการวัดและควบคุม ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ เครื่องมืออิสระและเครื่องมือเสมือน
เครื่องมืออิสระจะรวบรวม ประมวลผล และส่งสัญญาณของเครื่องมือในแชสซีอิสระ มีแผงการทำงานและพอร์ตต่างๆ และฟังก์ชันทั้งหมดมีอยู่ในรูปของฮาร์ดแวร์หรือเฟิร์มแวร์ ซึ่งกำหนดว่าเครื่องมืออิสระสามารถกำหนดได้โดย ผู้ผลิตใบอนุญาตซึ่งผู้ใช้ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้
เครื่องมือเสมือนทำการวิเคราะห์และประมวลผลสัญญาณ การแสดงออกและผลลัพธ์ของผลลัพธ์บนคอมพิวเตอร์ให้เสร็จสิ้น หรือใส่การ์ดเก็บข้อมูลลงในคอมพิวเตอร์ และลบส่วนประกอบสามส่วนของเครื่องมือในคอมพิวเตอร์ ซึ่งแตกต่างจากแบบดั้งเดิม เครื่องมือข้อ จำกัด

คุณสมบัติทางเทคนิคของ Virtual Instruments
1. ฟังก์ชั่นที่ทรงพลัง ผสานรวมการสนับสนุนฮาร์ดแวร์ที่ทรงพลังของคอมพิวเตอร์ ทำลายข้อจำกัดของเครื่องมือแบบดั้งเดิมในการประมวลผล การแสดงผล และการจัดเก็บการกำหนดค่ามาตรฐานคือ: โปรเซสเซอร์ประสิทธิภาพสูง จอแสดงผลความละเอียดสูง ฮาร์ดดิสก์ความจุสูง
2. ทรัพยากรซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ตระหนักถึงการปรับซอฟต์แวร์ของฮาร์ดแวร์เครื่องบางตัว ประหยัดทรัพยากรวัสดุ และเพิ่มความยืดหยุ่นของระบบด้วยอัลกอริธึมเชิงตัวเลขที่สอดคล้องกัน การวิเคราะห์และการประมวลผลข้อมูลการทดสอบที่หลากหลายสามารถดำเนินการได้โดยตรงแบบเรียลไทม์ผ่านทางเทคโนโลยี GUI (ส่วนต่อประสานผู้ใช้แบบกราฟิก) เพื่อให้ได้ส่วนต่อประสานที่เป็นมิตรและการโต้ตอบระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์อย่างแท้จริง
3. เมื่อพิจารณาจากบัสคอมพิวเตอร์และบัสเครื่องมือแบบแยกส่วน ฮาร์ดแวร์ของอุปกรณ์จะถูกทำให้เป็นโมดูลและต่อเนื่องกัน ซึ่งช่วยลดขนาดของระบบลงอย่างมากและอำนวยความสะดวกในการสร้างเครื่องมือแบบโมดูลาร์
องค์ประกอบของระบบเครื่องมือเสมือน
เครื่องมือเสมือนประกอบด้วยอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์และอินเทอร์เฟซ ซอฟต์แวร์ไดรเวอร์อุปกรณ์ และแผงหน้าปัดเสมือนในหมู่พวกเขา อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์และอินเทอร์เฟซสามารถเป็นการ์ดฟังก์ชันในตัวบนพีซีแบบต่างๆ การ์ดอินเทอร์เฟซบัสอินเตอร์เฟสสากล พอร์ตอนุกรม อินเทอร์เฟซเครื่องมือบัส VXI ฯลฯ หรืออุปกรณ์ทดสอบภายนอกที่ตั้งโปรแกรมได้อื่นๆ ซอฟต์แวร์ไดรเวอร์อุปกรณ์คือ โปรแกรมไดรเวอร์ที่ควบคุมอินเทอร์เฟซฮาร์ดแวร์ต่างๆ โดยตรงเครื่องมือเสมือนสื่อสารกับระบบเครื่องมือจริงผ่านซอฟต์แวร์ไดรเวอร์อุปกรณ์พื้นฐาน และแสดงองค์ประกอบการทำงานที่สอดคล้องกันของแผงหน้าปัดจริงบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ในรูปแบบของแผงหน้าปัดเสมือนการควบคุมต่างๆผู้ใช้ควบคุมแผงควบคุมของเครื่องมือเสมือนด้วยเมาส์เหมือนจริงและสะดวกเหมือนกับการใช้งานเครื่องดนตรีจริง
เทคโนโลยีการวัดและการควบคุมและเครื่องมือที่สำคัญเป็นแบบดั้งเดิมและเต็มไปด้วยโอกาสในการพัฒนากล่าวได้ว่าเป็นแบบดั้งเดิมเพราะมีต้นกำเนิดมาแต่โบราณ มีประสบการณ์ในการพัฒนามาหลายร้อยปี และมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาสังคมในฐานะที่เป็นวิชาเอกดั้งเดิม มันเกี่ยวข้องกับหลายสาขาวิชาในเวลาเดียวกัน ซึ่งทำให้ยังคงมีพลังที่แข็งแกร่ง
ด้วยการพัฒนาเพิ่มเติมของเทคโนโลยีการวัดและการควบคุมที่ทันสมัย ​​เทคโนโลยีสารสนเทศอิเล็กทรอนิกส์ และเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ทำให้เกิดโอกาสใหม่สำหรับนวัตกรรมและการพัฒนา ซึ่งจะก่อให้เกิดแอปพลิเคชันที่สำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ ในสาขาต่างๆ