我國(guó)儀器儀表新增主流趨勢(shì)以及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

      目前，我國(guó)儀器儀表行業(yè)現(xiàn)狀門(mén)類(lèi)齊全，有一定行業(yè)基礎(chǔ)，在發(fā)展中國(guó)家，屬“上游”，但與發(fā)達(dá)國(guó)家差距明顯。受體制、機(jī)制、經(jīng)濟(jì)及科技綜合水平、管理、人才等條件的制約，企業(yè)“多、散、弱”，科技開(kāi)發(fā)能力不強(qiáng)，產(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性有差距，市場(chǎng)出現(xiàn)高中檔產(chǎn)品以三資和進(jìn)口為主，中低檔產(chǎn)品以中資企業(yè)為主的局面，而且由于市場(chǎng)規(guī)模、人力成本、行業(yè)基礎(chǔ)等比較優(yōu)勢(shì)，一些量大、面廣的產(chǎn)品將成為生產(chǎn)和出口的主力。 
     國(guó)內(nèi)儀器儀表行業(yè)仍存在技術(shù)水平低，開(kāi)發(fā)能力弱等問(wèn)題。產(chǎn)品可靠性、穩(wěn)定性的問(wèn)題依然突出，用戶反映強(qiáng)烈；重大工程項(xiàng)目產(chǎn)品成套率下降（由“八五”的80%下降到50%左右）；高檔產(chǎn)品主要被國(guó)外產(chǎn)品占領(lǐng)，特別是大型精密儀器、成套項(xiàng)目中的核心控制系統(tǒng)及技術(shù)基本上依賴進(jìn)口；中檔產(chǎn)品面臨強(qiáng)烈沖擊；加入WTO后，形勢(shì)更加嚴(yán)峻。在行業(yè)整體結(jié)構(gòu)上，專(zhuān)門(mén)從事對(duì)行業(yè)發(fā)展進(jìn)行基礎(chǔ)性、前瞻性、戰(zhàn)略性及重大專(zhuān)項(xiàng)研究的力量薄弱而分散。由于行業(yè)科技基礎(chǔ)薄弱，自主開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力較差，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的主要產(chǎn)品和技術(shù)（包括軟硬件）少，大部分重要產(chǎn)品的核心開(kāi)發(fā)技術(shù)和高新技術(shù)產(chǎn)品大多仍來(lái)源于國(guó)外。國(guó)際上早已普及的CAD、CAT、CAM、數(shù)控機(jī)床、加工中心、表面貼裝及柔性加工技術(shù)在行業(yè)尚未大面積使用。適合儀器儀表生產(chǎn)特點(diǎn)的專(zhuān)用、關(guān)鍵工藝技術(shù)掌握很少；生產(chǎn)組織、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)以及人事勞動(dòng)用工制度等方面的管理與產(chǎn)業(yè)特性嚴(yán)重不適應(yīng)。 
      儀器儀表產(chǎn)品廣泛運(yùn)用于企業(yè)、科研生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域，在教育領(lǐng)域主要用于學(xué)校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和教學(xué)。在旺盛市場(chǎng)需求的帶動(dòng)下和國(guó)家宏觀調(diào)控政策的引導(dǎo)下，我國(guó)的儀器儀表行業(yè)呈現(xiàn)出快速、健康的發(fā)展態(tài)勢(shì)。根據(jù)全世界各大儀表企業(yè)的動(dòng)作，我們不難發(fā)現(xiàn)數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的儀器產(chǎn)品將成為市場(chǎng)主流。除了產(chǎn)品的進(jìn)一步提高外，工程和項(xiàng)目集成技術(shù)、軟件開(kāi)發(fā)、應(yīng)用和維修服務(wù)等將成為行業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。 
數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)把模擬儀器儀表的測(cè)量控制精度、靈敏度、速度及可靠性提高了幾個(gè)量級(jí)，為實(shí)現(xiàn)測(cè)量控制自動(dòng)化打下了良好的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)的引入，使儀器的功能發(fā)生了質(zhì)的變化，從個(gè)別參量的測(cè)量轉(zhuǎn)變成測(cè)量整個(gè)系統(tǒng)的特征參數(shù)，從單純的接收、顯示轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂?、分析、處理、?jì)算與顯示輸出，從用單個(gè)儀器進(jìn)行測(cè)量轉(zhuǎn)變成用測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量。90年代，測(cè)量控制與儀器儀表科技的突破性進(jìn)展是儀器儀表智能化程度的提高；DSP芯片的大量問(wèn)世，使儀器儀表數(shù)字信號(hào)處理功能大大加強(qiáng)；微型機(jī)的發(fā)展，使儀器儀表具有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和圖像處理功能；現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是九十年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種用于各種現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備與其控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，Internet和Intranet技術(shù)也將進(jìn)入控制領(lǐng)域。現(xiàn)代儀器儀表產(chǎn)品將向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、集成化的方向發(fā)展，跨學(xué)科的綜合設(shè)計(jì)、高精尖的制造技術(shù)使它能更高速、更靈敏、更可靠、更簡(jiǎn)捷地獲取被分析、檢測(cè)、控制對(duì)象的全方位信息。 
具體來(lái)說(shuō)測(cè)量控制與儀器儀表的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)，可以總結(jié)為以下主要特點(diǎn)： 
      技術(shù)指標(biāo)不斷提高就如奧林匹克運(yùn)動(dòng)的口號(hào)是更高、更快、更強(qiáng)一樣，測(cè)量控制與儀器儀表在提高測(cè)量控制的技術(shù)指標(biāo)和功能上是永遠(yuǎn)的追求，測(cè)量控制與儀器儀表的技術(shù)指標(biāo)水平是一個(gè)國(guó)家測(cè)量控制與儀器儀表水平的量化標(biāo)志。以擴(kuò)大檢測(cè)范圍指標(biāo)來(lái)說(shuō)，如電壓從納伏～100萬(wàn)伏；電阻從超導(dǎo)至1014Ω。以提高測(cè)量精度指標(biāo)來(lái)說(shuō)，工業(yè)參數(shù)測(cè)量提高至0.02%以上，航空航天參數(shù)測(cè)量達(dá)到0.05%以上，計(jì)量精度和科學(xué)儀器達(dá)到的精度更是與時(shí)俱進(jìn)。以提高測(cè)量的靈敏度來(lái)說(shuō)更是向單個(gè)粒子、分子、原子級(jí)發(fā)展。提高測(cè)量速度（響應(yīng)速度），靜態(tài)0.1～0.02ms，動(dòng)態(tài)為1us。提高可靠性，一般要求為2～5萬(wàn)小時(shí)，高可靠要求25萬(wàn)小時(shí)。穩(wěn)定性(年變化)<±0.05%(高精度儀器)或<±0.1%(一般儀器)。提高產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性，根據(jù)不同用戶的要求，有高溫、高濕、高塵、腐蝕、振動(dòng)、沖擊、電磁場(chǎng)、輻射、深水、雨淋、高電壓、低氣壓等條件下的適應(yīng)性。 
     大量采用新的科研成果和高新技術(shù)測(cè)量控制與儀器儀表作為人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界、改造世界的第一手工具，是人類(lèi)進(jìn)行科學(xué)研究和工程技術(shù)開(kāi)發(fā)的基本工具。人類(lèi)很早就懂得“工欲善其事，必先利其器”的道理，新的科學(xué)研究成果和發(fā)現(xiàn)如信息論、控制論、系統(tǒng)工程理論，微觀和宏觀世界研究成果及大量高新技術(shù)如微弱信號(hào)提取技術(shù)，計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，激光技術(shù)，超導(dǎo)技術(shù)，納米技術(shù)等均成為測(cè)量控制與儀器儀表科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。儀器儀表不僅本身已成為高技術(shù)的新產(chǎn)品，而且利用新原理、新概念、新技術(shù)、新材料和新工藝等較新科技成果集成的裝置和系統(tǒng)層出不窮。 
       測(cè)量單元微小型化、智能化測(cè)量控制與儀器儀表大量采用新的傳感器、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路、計(jì)算機(jī)及專(zhuān)家系統(tǒng)等信息技術(shù)產(chǎn)品，不斷向微小型化、智能化發(fā)展，從目前出現(xiàn)的“芯片式儀器儀表”，“芯片實(shí)驗(yàn)室”、“芯片系統(tǒng)”等看，測(cè)量單元的微小型化和智能化將是長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)。從應(yīng)用技術(shù)看，微小型化和智能化測(cè)量單元的嵌入式連接和聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)得到重視。 
       測(cè)控范圍向立體化、全球化擴(kuò)展，測(cè)量控制向系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展隨著儀器儀表所測(cè)控的既定區(qū)域不斷向立體化、全球化甚至星球化發(fā)展，儀器儀表和測(cè)控裝置已不再呈單個(gè)裝置形式，它必然向測(cè)控裝置系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。例如一個(gè)大型水電站的測(cè)控系統(tǒng)，僅檢測(cè)大壩安全性的傳感器就達(dá)數(shù)千個(gè)，此外各個(gè)發(fā)電機(jī)組狀態(tài)及水位情況的檢測(cè)控制點(diǎn)（I/O測(cè)控點(diǎn)）將超過(guò)萬(wàn)點(diǎn)，要達(dá)到大型水電站的正常發(fā)電和送電，必須將各個(gè)測(cè)控點(diǎn)的測(cè)控裝置形成一個(gè)有機(jī)的測(cè)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。又例如衛(wèi)星測(cè)控系統(tǒng)，運(yùn)載火箭上配置的各種傳感器就達(dá)到數(shù)千，而衛(wèi)星上各種測(cè)控裝置構(gòu)成一個(gè)完整的自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)，然后和多個(gè)地面站的測(cè)控系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)廣域測(cè)控系統(tǒng)。 
便攜式、手持式以至個(gè)性化儀器儀表大量發(fā)展隨著生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)自己的生活質(zhì)量和健康水平日益關(guān)注，檢測(cè)與人們生活密切相關(guān)的各類(lèi)商品、食品質(zhì)量的儀器儀表，預(yù)防和治療疾病的各種醫(yī)療儀器是今后發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。科學(xué)儀器的現(xiàn)場(chǎng)化、實(shí)時(shí)在線化，特別是家庭和個(gè)人使用的健康狀況和疾病警示儀器儀表將有較大發(fā)展。 
       而且目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)都存在負(fù)擔(dān)重、高負(fù)債經(jīng)營(yíng)、自籌能力低、投融資渠道不暢等問(wèn)題，這使得整體研發(fā)和改造投入比例偏低，大部分企業(yè)研發(fā)投資占銷(xiāo)售收入的比例不到2%，只有少數(shù)企業(yè)達(dá)到5%，不利于企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

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