測試技術(shù)在社會(huì )發(fā)展中的作用

1.1 測試是現代生產(chǎn)的推動(dòng)器

生產(chǎn)力是社會(huì )發(fā)展的決定因素，一個(gè)國家的國力首先取決于它的生產(chǎn)能力，特別是它的制造能力，而測試技術(shù)是決定制造水平的因素之一。
自古至今，衡量生產(chǎn)水平的兩大指標一直是質(zhì)量和效率。測試對于保證質(zhì)量的重要性是不言而喻的，沒(méi)有測試就無(wú)法評定產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣，更無(wú)從保證產(chǎn)品的質(zhì)量。何況現代生產(chǎn)都是通過(guò)測試，實(shí)現反饋，控制產(chǎn)品的質(zhì)量。

生產(chǎn)效率同樣也離不開(kāi)測試。一臺高速切削機床必須要有良好的軸系，包括回轉精度、動(dòng)平衡等，而這一切都需要測試。生產(chǎn)效率是以每一個(gè)人在單位時(shí)間內的產(chǎn)值來(lái)衡量的，為了提高生產(chǎn)效率必須實(shí)現自動(dòng)化。制造業(yè)的自動(dòng)化起源于上世紀初，主要是利用凸輪、擋塊等在紡織、鐘表等大規模生產(chǎn)中實(shí)現剛性自動(dòng)化�？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步要求產(chǎn)品不斷更新、工藝技術(shù)不斷進(jìn)步。這種剛性自動(dòng)化在多數情況下已經(jīng)成為生產(chǎn)發(fā)展的障礙，現代的自動(dòng)化是柔性自動(dòng)化，越是柔性的系統越需要測量。沒(méi)有測量就無(wú)法獲得反饋信息，正確、準確地控制工藝過(guò)程和執行部件的運動(dòng)。

生產(chǎn)過(guò)程包括物質(zhì)流、能源流與信息流，其中信息流是最活躍的，物質(zhì)流與能源流在信息流的指揮下運動(dòng)。信息技術(shù)與制造技術(shù)的融合是機械制造技術(shù)發(fā)展的主要方向，這些年制造業(yè)的最大進(jìn)步是實(shí)現制造業(yè)的信息化，而作為提供源頭信息的測試技術(shù)在這里起關(guān)鍵作用。越是現代化的企業(yè)，測控設備在總投資中的比例越大。例如，寶山鋼鐵公司建設中儀器儀表測試裝備占總投資1/3。儀器儀表、測試裝備對整個(gè)國民經(jīng)濟的推動(dòng)作用很大。國家中長(cháng)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規劃指出，儀器儀表是國民經(jīng)濟的倍增器。美國上世紀90年代儀器儀表只占工業(yè)總產(chǎn)值4%，但它對國民經(jīng)濟的影響面占66%。

作為自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展就是智能化。智能化生產(chǎn)要求生產(chǎn)過(guò)程能自動(dòng)適應環(huán)境、原材料、工具和裝備條件的變化，使生產(chǎn)系統工作在最佳狀態(tài)，獲得最優(yōu)的產(chǎn)品與效益。智能化生產(chǎn)要求在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，對環(huán)境、原材料、工具和裝備的狀態(tài)進(jìn)行檢測，并在此基礎上做出決策，使生產(chǎn)過(guò)程按最佳方式進(jìn)行。

在2002年的國際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì )（CIRP）第52屆年會(huì )上，德國H K Toenshoff教授做了題為“磨削中的過(guò)程控制”的主題報告。磨削過(guò)程是一個(gè)相當復雜的加工過(guò)程。加工精度要求高、機床轉速高、砂輪磨損快、影響因素多，因而磨削中的過(guò)程監控也顯得特別迫切。磨削中的過(guò)程監控包括三個(gè)方面：（1）及時(shí)發(fā)現磨削過(guò)程中的任何不正�，F象，防止廢品與事故；（2）根據測量得到的數據，實(shí)現過(guò)程的優(yōu)化與最佳控制；（3）根據測得的磨削過(guò)程輸入與輸出參數建立磨削過(guò)程的模型。為了精確獲得工藝狀態(tài)數據，要求測量位置盡可能靠近磨削刃，通過(guò)在砂輪內部安裝微型傳感器，實(shí)現了溫度、切削力、振動(dòng)等多參數測量，然后通過(guò)數據處理、判斷和控制于一體的智能系統，來(lái)實(shí)現以最小的代價(jià)獲得最優(yōu)的產(chǎn)品質(zhì)量。所以精確測試是智能控制的關(guān)鍵。

1.2 沒(méi)有測試，就沒(méi)有科學(xué)

國力競爭的關(guān)鍵是科技水平，我國與發(fā)達國家的差距也主要是科技上的差距。我國已將科技興國作為我國的基本方針，而測試技術(shù)是科學(xué)發(fā)展必不可少的手段。偉大的化學(xué)家、計量學(xué)家門(mén)德列耶夫說(shuō)過(guò)：“科學(xué)是從測量開(kāi)始的，沒(méi)有測量就沒(méi)有科學(xué)，至少是沒(méi)有精確的科學(xué)、真正的科學(xué)”。我國“兩彈一星”元勛王大珩院士也說(shuō)過(guò)：“儀器是認識世界的工具；科學(xué)是用斗量禾的學(xué)問(wèn)。用斗去量禾就對事物有了深入的了解、精確的了解，就形成科學(xué)”。

科學(xué)上的發(fā)現和技術(shù)上的發(fā)明是從對事物的觀(guān)察開(kāi)始的。對事物的精細觀(guān)察就要借助于儀器，就要測試，特別是在自然科學(xué)和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域更是如此。在對事物的觀(guān)察、測試基礎上經(jīng)過(guò)分析推導，形成認識。到這一階段還只能是假說(shuō)、學(xué)說(shuō)。實(shí)踐是檢驗真理的唯一標準，只有在經(jīng)過(guò)測試和考核，才能真正形成科學(xué)，所以說(shuō)在科學(xué)發(fā)展的哪一階段都離不開(kāi)測試。國家中長(cháng)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規劃指出，儀器儀表和測試是"新技術(shù)革命"的先導和基礎。

縱觀(guān)科學(xué)發(fā)展史和科技發(fā)明史，許多重大發(fā)現和發(fā)明都是從儀器儀表和測試技術(shù)的進(jìn)步開(kāi)始。從20世紀初到現在，諾貝爾獎頒發(fā)給儀器發(fā)明、發(fā)展與相關(guān)的實(shí)驗項目達27項之多。眾所周知，沒(méi)有哈勃望遠鏡就難以進(jìn)行天體科學(xué)的研究，天體科學(xué)上的許多重大發(fā)現都是依靠哈勃望遠鏡的觀(guān)測而得到的。掃描隧道顯微鏡的發(fā)明對納米科技的興起和發(fā)展可以說(shuō)起到?jīng)Q定性作用。

蘋(píng)果落在牛頓的腦袋上，啟發(fā)了牛頓的靈感。但真正導致萬(wàn)有引力的發(fā)現還是星球的運動(dòng)。按照牛頓第一定律，在沒(méi)有外力作用下，月亮應該做等速直線(xiàn)運動(dòng)，為什么月亮不飛出去，而是繞地球轉動(dòng)？這是困惑牛頓的一個(gè)問(wèn)題。只有在有向心力作用的情況下，月亮才會(huì )繞地球轉動(dòng)。蘋(píng)果落在牛頓的頭上，啟發(fā)牛頓意識到一定是地球對月亮有一個(gè)引力。牛頓根據他假設的萬(wàn)有引力公式和向心力的公式進(jìn)行了計算，由于當時(shí)測量技術(shù)的限制，牛頓沒(méi)有獲得正確的答案。牛頓是一個(gè)科學(xué)家，沒(méi)有得到實(shí)踐證明的東西，還不是科學(xué)，他沒(méi)有發(fā)表。只有在他故去之后，由于測試技術(shù)的進(jìn)步，在測得了地球與月亮的較精確的距離和地球的質(zhì)量的情況下，萬(wàn)有引力學(xué)說(shuō)才得到了證實(shí)，是他的學(xué)生發(fā)表了牛頓論文，使牛頓萬(wàn)有引力成為科學(xué)。測試在將“學(xué)說(shuō)”發(fā)展為科學(xué)中往往起著(zhù)關(guān)鍵作用。

1.3 測試在信息科技中的地位

當今時(shí)代是信息時(shí)代。信息科技包括信息的獲取、處理、傳輸、存儲、執行。測試是科技、生產(chǎn)領(lǐng)域獲取信息的主要手段，在這個(gè)信息流中處于源頭位置，所以從一定意義上說(shuō)，沒(méi)有測試，信息科技就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木。處于源頭的信息是最微弱、最容易受到干擾的。信息的準確性首先取決于源頭信息，取決于測試。為了提高所獲取信息的準確性，現代的測試系統往往還包括信息的預處理、預存儲、傳輸和控制，把從信息的獲取到控制作為一個(gè)整體來(lái)對待。

談到信息科技，人們往往首先想到的是計算機。信息時(shí)代的主要標志是高性能的電子計算機的發(fā)展與廣泛應用。確實(shí)，高性能計算機的發(fā)展將信息處理和存儲技術(shù)發(fā)展到空前高度，使信息流在推動(dòng)科技和生產(chǎn)的作用發(fā)生了革命性的變化。需要指出的是，計算機的發(fā)展也離不開(kāi)制造技術(shù)和測試技術(shù)。

計算機的性能指標首先是它的運算速度和存儲容量，這些都取決于在一塊芯片上能集成多少個(gè)晶體管，后者又取決于大規模集成電路的線(xiàn)條能做得多細。目前，大規模集成電路的線(xiàn)寬已做到0.1μm左右，進(jìn)一步的發(fā)展要求將線(xiàn)條做到納米級。知名的摩爾定理說(shuō)芯片上開(kāi)關(guān)器件的密度每18個(gè)月翻一番，其實(shí)這是在N Taniguchi于1974年提出的制造誤差按指數曲線(xiàn)下降的預測基礎上得出的。正是精密工程按N. Taniguchi預測的曲線(xiàn)發(fā)展，保證了計算機工業(yè)的發(fā)展，保證了摩爾定理的兌現。

一度困擾大規模集成電路發(fā)展的是芯片引腳數目的限制，正是機械工業(yè)提供的端面安裝技術(shù)、測試技術(shù)提供的端點(diǎn)球形與平面性的準確測量，使大規模集成電路實(shí)現了引腳數目的突破。

1999年，筆者在美國完成了一項光學(xué)三坐標測量機和光刻機誤差補償誤差的研究工作。該研究利用一塊標準網(wǎng)格板，通過(guò)網(wǎng)格板的翻轉和轉動(dòng)，可以確定光學(xué)三坐標測量機和光刻機誤差的各項誤差，并對它們進(jìn)行誤差補償。通過(guò)誤差補償可使光刻機的誤差減小一半，從而使集成電路的密集度增至4倍。從這一成果也可以清楚地看到測試技術(shù)在促進(jìn)計算機發(fā)展中的作用。

1.4 國防和高科技的發(fā)展離不開(kāi)測試

現代的戰爭是信息戰。無(wú)論是在科索沃，還是伊拉克，美國使用的主要武器都是激光制導武器。在現代的戰爭中，儀器儀表的測量控制精度決定了武器系統的打擊精度。儀器儀表的測試速度、診斷能力決定了武器系統的反應能力。無(wú)論在伊拉克，還是在巴勒斯坦，美國和以色列常常采用定點(diǎn)殺傷。所謂定點(diǎn)殺傷就是根據探測到的信號進(jìn)行瞄準、發(fā)射和跟蹤。

美國還在發(fā)展一種稱(chēng)為反導彈的戰略計劃，它的基本思想就是精確、快速探測對方發(fā)射的導彈，并在此基礎上發(fā)射自己的火箭進(jìn)行攔截。測試是這一戰略思想的技術(shù)基礎。

一部現代的汽車(chē)有五、六十個(gè)傳感器，飛機、火箭、宇宙飛船上何止幾百、幾千個(gè)傳感器。一架飛機、火箭、宇宙飛船從它的加工到裝配一步也離不開(kāi)檢測，飛機、火箭、宇宙飛船的加工和裝配精度是人命關(guān)天的�；鸺�在現場(chǎng)安裝、準備發(fā)射都離不開(kāi)檢測。俗話(huà)說(shuō)，差之毫厘，失之千里，這是一種形容；而今火箭、宇宙飛船的發(fā)射差之毫厘，失之又何止千里？

在發(fā)射場(chǎng)上精確找正并發(fā)射后，由于大氣和其它天體、氣象等因素的影響，火箭、飛船還可能偏離預定的軌道。需要不斷地檢測航行的軌跡，進(jìn)行校正。不僅要按測量結果校正航行軌跡，還要按測得的加速度控制燃料和氣體的排放，以保證飛行軌道的準確，而對所有這些檢測的精度和速度響應的要求是極高的。

國家中長(cháng)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規劃指出，運載火箭的試制費一半用于儀器儀表，由此可見(jiàn)測試技術(shù)在發(fā)展航天、航空、國防等高科技中的作用。
我國已經(jīng)成功地發(fā)射了5艘宇宙飛船，還將實(shí)現嫦娥登月計劃。除了第五艘飛船是載人的以外，其它4艘的主要任務(wù)就是收集數據，為載人航天飛行做好準備。只有有了充分的數據，弄清宇宙飛行的規律，才能保證飛行的安全，達到探索宇宙空間的奧秘，為人類(lèi)服務(wù)的目的。在宇宙飛船上和在空間站上需進(jìn)行多種多樣的科學(xué)實(shí)驗，要通過(guò)測試獲得所需要的實(shí)驗數據。

應當說(shuō)今后的載人宇宙飛行、登月計劃、到其它星球的探索，很重要的任務(wù)，甚至主要任務(wù)，還是在測試。只有通過(guò)測試，才能了解宇宙，開(kāi)發(fā)宇宙。以宇宙飛行為例，它不僅包括宇宙飛船，還包括許許多多地面觀(guān)測站、測控船�？梢酝茰y，在宇宙飛行實(shí)施中，花在儀器儀表和各種觀(guān)測站的費用不會(huì )小于一半。

核武器和核工業(yè)的發(fā)展同樣離不開(kāi)測試。核聚變與核裂變相比，不僅具有更高的能量轉換效率、能釋放更巨大的能量，而且是更清潔的能源，這對核工業(yè)是十分重要的。目前世界上只有美、俄、中等少數幾個(gè)國家掌握核聚變技術(shù)。利用飛秒激光脈沖激勵、泵浦核聚變反應是國際上十分引人注目的一個(gè)研究方向，因為飛秒激光脈沖具有非常高的瞬時(shí)功率。為了獲得高的激勵功率和激勵效率，需要將幾十路飛秒激光束同時(shí)精確瞄準一個(gè)直徑僅為幾百微米的空心靶球的球心，這是一個(gè)要求很高的幾何量測試問(wèn)題。當然在整個(gè)核反應過(guò)程中還有更多其它重要的測試問(wèn)題。

在談?wù)摦斀駮r(shí)代的高科技時(shí)，不能不提及納米科技和微機電系統。宇宙飛行往大的方向探索宇宙空間的奧秘，而納米科技和微機電系統則向小的方向，包括分子、原子領(lǐng)域探索世界的奧秘。

在納米量級已是對單個(gè)或少量分子、原子進(jìn)行操作。納米結構的物質(zhì)表現了很多的獨特性能。這些性能在材料科學(xué)、醫學(xué)等許多領(lǐng)域有重要應用。例如，納米結構的材料在硬度、密度、強度、延展性、導熱性、磁耦合、催化能力、吸附選擇性以及電學(xué)和光學(xué)性能均有很大增進(jìn)。例如納米碳管的抗拉強度比鋼高20倍，而強度質(zhì)量比為鋼的50多倍。將這些材料用在航空、航天上，用在人體上顯示出十分巨大的優(yōu)越性。納米粒子、納米薄膜也顯示了其許多獨特性能，納米科技正在帶動(dòng)一場(chǎng)新的科技革命。

納米是一個(gè)尺寸量度，只有能觀(guān)測到它，才能研究它、應用它。從一定意義上說(shuō)，測試技術(shù)的發(fā)展，對納米科技的興起起著(zhù)決定性作用。1986年獲得物理學(xué)諾貝爾獎的掃描隧道顯微鏡的發(fā)明，標志著(zhù)納米科技成為一門(mén)科學(xué)。

中國科學(xué)院副院長(cháng)、我國知名納米專(zhuān)家白春禮指出：目前科技界普遍公認的納米科技的定義是，在納米尺度（1～100nm）上研究物質(zhì)（包括原子、分子的操縱）的特性和相互作用，以及利用這些特性的多學(xué)科交叉的科學(xué)和技術(shù)。納米科技包括三個(gè)研究領(lǐng)域：納米材料、納米器件、納米尺度的檢測與表征。我們必須要對納米器件的研制和納米尺度的檢測與表征的研究工作給予重點(diǎn)支持。��

同樣，國際上一些有識之士也充分意識到測試技術(shù)在發(fā)展納米科技中的重要性。歐、美、中、日等國一些頂尖專(zhuān)家已先后在歐洲、美國、中國(2004年5月17～19日于北京)集會(huì )，論證測試在納米科技中不可或缺的作用，形成了“The need for measurement and testing in nanotechnology”的正式文件，向歐洲共同體以及各國政府報告，以引起各國政府對納米檢測的充分重視并給予物質(zhì)支持。

微機電系統是近年來(lái)又一飛速發(fā)展的領(lǐng)域。全世界微機電產(chǎn)品的生產(chǎn)總值在1996年是144億歐元，而2002年已增至約380億歐元，這兩年又以每年百分之幾十的速率增長(cháng)。

微機電系統的意義是顯而易見(jiàn)的。前面談到，航天飛行器的一個(gè)首要任務(wù)就是進(jìn)行各種測試。飛行器上搭載的測試設備重一公斤，整個(gè)發(fā)射和運行中增加的能源和資金消耗是十分可觀(guān)的。在飛機、導彈等武器中情況也是這樣，必須要求測試設備微型化。

生命科學(xué)研究是微機電系統又一重要應用領(lǐng)域。進(jìn)行生命科學(xué)和生物技術(shù)的研究，需要將各種微型傳感器和執行器植入人體或生物體內部，探索人體與生物的奧秘。人體的治療與骨骼、神經(jīng)和關(guān)節等的康復、無(wú)損傷的外科手術(shù)、藥品的準確輸送、心臟疾病的準確診斷、人工器官的植入、生物品種的改良等也需要各種微型器械。

微機電系統在信息技術(shù)和智能系統中應用前景非常廣闊。前面談到的嵌入砂輪內部的傳感器，在智能衣服中能自動(dòng)調節溫度的傳感與控制器等都必須做得非常小，只能用微機電系統的設計和工藝來(lái)實(shí)現。

微機電系統的關(guān)鍵技術(shù)包括設計、工藝、封裝和檢測。開(kāi)始人們只重視設計和工藝，而忽略了封裝和檢測。在微觀(guān)范疇中，物體、材料的許多物理、力學(xué)等性能都是與宏觀(guān)世界不一樣的。許多常用的工程設計數據在微機電系統的設計中都不能應用，必須通過(guò)測試來(lái)獲取適合于微機電系統的新的設計數據。為了獲得符合性能要求的微機電器件，必須對微機電系統的工藝過(guò)程和成品進(jìn)行檢測。測試技術(shù)已經(jīng)成為發(fā)展微機電系統的一個(gè)瓶頸因素。

1.5 測試技術(shù)是開(kāi)展生命科學(xué)研究的支撐

隨著(zhù)科技的發(fā)展，人類(lèi)在適應和征服大自然中取得了巨大的成就，人類(lèi)越來(lái)越多地關(guān)心自身的奧秘。改革開(kāi)放以來(lái)，我國人民的生活有了很大的改善，人們越來(lái)越多地關(guān)心健康，一些發(fā)達國家更是如此。工業(yè)的發(fā)展只有幾百年的歷史，而人類(lèi)與生物的進(jìn)化已經(jīng)有幾千年、幾萬(wàn)年的歷史，一些工業(yè)產(chǎn)品的性能在不少方面還不如人類(lèi)與生物。以上種種方面都在促使生命科學(xué)和生物技術(shù)將成為21世紀的領(lǐng)頭科學(xué)和技術(shù)。

醫學(xué)正在經(jīng)歷一個(gè)由經(jīng)驗、技藝變?yōu)榭茖W(xué)的過(guò)程，要把醫學(xué)由經(jīng)驗、技藝變?yōu)榭茖W(xué)，要依靠?jì)x器儀表，要依靠測試。儀器與測試技術(shù)是了解人體和生物生命機理和探測疾患的主要手段。沒(méi)有良好的測試手段，包括各種植入人體內部的傳感器，是不可能洞察人體和生物的奧秘的。對于祖國傳統醫學(xué)中醫學(xué)、中草藥更是如此。中醫學(xué)、中草藥積累了多少代人的心血和經(jīng)驗，是人類(lèi)寶貴的文化遺產(chǎn)。中醫學(xué)關(guān)于將人作為一個(gè)整體的見(jiàn)地，有關(guān)如經(jīng)絡(luò )、針灸、號脈等的學(xué)說(shuō)與實(shí)踐都是非常珍貴的，但也存在怎樣將它們由經(jīng)驗、技藝變?yōu)榭茖W(xué)并進(jìn)一步深化、擴大的問(wèn)題，而所有這一切都靠測試，靠?jì)x器儀表。

儀器儀表、測試技術(shù)還能為人類(lèi)提供多種人造器官，實(shí)現康復。這里不僅包括人工眼睛、耳朵、鼻子、舌頭等感覺(jué)器官，也包括其它的各種器官。

例如上肢運動(dòng)的癱瘓可能由于感覺(jué)—運動(dòng)通道因麻痹而阻斷，在通過(guò)測試得到正常人小腦發(fā)出的信號、利用電激勵模擬神經(jīng)刺激后，就可以恢復上肢的運動(dòng)。若是因為肌肉或骨骼受到損傷而失去上肢運動(dòng)，則可通過(guò)對正常人在小腦指揮下的神經(jīng)系統機電運動(dòng)控制信號的測試，構建人工假肢，實(shí)現所需運動(dòng)。

應當說(shuō)，在機械量的測試與人體或生物測試之間并沒(méi)有一條鴻溝，其基本原理是完全相通的。在幾何量測試中具有廣泛應用的邁克爾遜干涉儀，同樣可以應用于人體的測量。在幾何量測試中為了得到大的相干長(cháng)度，常常使用單色性好的激光。在光學(xué)層析術(shù)（OCT）中要求光源的相干長(cháng)度短，只有當由分光鏡分光、形成的測量光束和參考光束光程相等時(shí)，光電探測器上才能產(chǎn)生干涉信號�？扛淖兗釉趬弘娞沾缮系碾妷�，使參考反射鏡的位置變化，引起參考光束光程改變，使得被測對象上的層析面位置也隨之改變。利用一套幾何光路，對被測對象進(jìn)行掃描，測量對象上的各個(gè)點(diǎn)。這種方法已被成功地用于皮膚癌的診斷中。

美國南加州大學(xué)教授、天津大學(xué)長(cháng)江學(xué)者盧志揚教授提出了激勵技術(shù)（Inspiring Technology）的思想。他認為測試應當無(wú)所不在，在人們日常的工作和生活用品上，都應該裝上微型傳感器，檢測人們的身體狀況。根據檢測的結果，有針對性地發(fā)出反饋激勵信號，促進(jìn)人們的健康。

1.6 現代生活和人類(lèi)生存離不開(kāi)儀器儀表

如果說(shuō)多少年前測試手段主要用于科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)，那么今天測試技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了千家萬(wàn)戶(hù)。許多家用電器都帶有測試裝置，如傻瓜相機具有測量光亮度和物體距離的裝置，能夠自動(dòng)調整曝光度和對焦。一部現代汽車(chē)裝有50～60個(gè)傳感器，用于檢測油量、油門(mén)打開(kāi)的情況以及司機是否喝了酒、安全帶是否系好等等，全球導航系統（GPS）也將成為汽車(chē)的必備裝置。

人們一直夢(mèng)想房屋、車(chē)輛、衣服能自動(dòng)調節溫度，為此需要將各種微型傳感器、芯片、執行器置入建筑、車(chē)輛、材料、織物內部等，構成智能建筑、車(chē)輛、衣物等。已經(jīng)證明，這一夢(mèng)想在技術(shù)上完全可以實(shí)現，只是價(jià)格問(wèn)題。保健、醫療設備進(jìn)家庭就更習以為常。所以說(shuō)測試技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)，測試已經(jīng)是我們生活不可短缺的了。

科技的發(fā)展創(chuàng )造了歷史的奇跡。但環(huán)境和生態(tài)也正遭到巨大的破壞，成為對人類(lèi)生存的最大威脅之一。要保護環(huán)境必須對環(huán)境進(jìn)行監測。海洋資源的開(kāi)發(fā)、海洋污染防治與災難的預防都需要加強監測。地震、火災、恐怖行為等都在對我們生存形成威脅，需要加強監測。

在我們日常生活中，由于環(huán)境的污染和一些暴利的驅動(dòng)，無(wú)論在我們的食品、飲料、還是藥品中，都會(huì )有大量的有害物質(zhì)，其危害不可輕視。要加快開(kāi)發(fā)一些簡(jiǎn)易、便攜的手段，加強對于各種污染的檢測。例如，我們開(kāi)發(fā)了一種檢測液體的裝置。被測液體經(jīng)毛細管形成液滴，在液滴生成過(guò)程中，其形狀變化與液體的比重、粘度、表面張力等諸多力學(xué)特性有關(guān)。在滴頭上插2根光纖，一根是輸入光纖，另一根是接受光纖。這樣，接受光纖中輸出的光強信號，一方面與液滴的形狀有關(guān)，另一方面又與液體的顏色、渾濁度、折射率等許多光學(xué)特性有關(guān)，這樣就可以精確識別液體的性質(zhì)和濃度。為了避免供液速度的影響，由環(huán)形電極和滴頭構成電容器，測量液滴的體積。輸出光強隨液滴體積變化的曲線(xiàn)稱(chēng)為液體的指紋圖。為了進(jìn)一步分析液體的成分，還可以插入微型光譜儀，以獲得光強隨液滴體積、光波長(cháng)變化的三維指紋圖。����

1.7.儀器儀表和測試技術(shù)是物化的、客觀(guān)的“法官”

在利益驅動(dòng)下，社會(huì )上會(huì )有各種各樣的不法行為，假酒、假藥、假種子、假幣、假證書(shū)、含激素和各種有害成分的食品、飲料等等，無(wú)所不有。商品缺斤短兩、非法注水現象更是司空見(jiàn)慣。進(jìn)口商品時(shí)要嚴防帶入各種病菌，為了符合WTO的要求，出口商品也要自行仔細檢驗、嚴格把關(guān)。在所有這些情況下，以什么為依據，這就需要物化的、客觀(guān)的法官，只有儀器儀表和測試技術(shù)能擔負起這一重任。

測試技術(shù)不僅用于檢測物體，在許多情況下也用于人體自身，如親子鑒別、指紋和虹膜識別、犯罪的罪證提取等都離不開(kāi)儀器儀表，離不開(kāi)測試技術(shù)。儀器儀表和測試技術(shù)是判定社會(huì )爭端的物化的、客觀(guān)的法官。