【正文】 （群）在內(nèi)操作的大型自動(dòng)化系統(tǒng)或社會(huì)活動(dòng)系統(tǒng)，也可以是人體。①傳感技術(shù)傳感技術(shù)不僅是儀器儀表實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的基礎(chǔ)，它也是儀器儀表實(shí)現(xiàn)控制的基礎(chǔ)。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)）將超過萬點(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)控裝置形成網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，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)，人造衛(wèi)星上配置的各種傳感器就達(dá)到數(shù)千，它首先要將衛(wèi)星上各種測(cè)控裝置構(gòu)成一個(gè)完整的自動(dòng)測(cè)控子系統(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)。人類很早就懂得“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)等均成為儀器儀表和測(cè)量控制科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?，現(xiàn)代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)、新材料和新工藝等最新科技術(shù)成果集成的裝置和系統(tǒng)層出不窮。%（高精度儀器）或＜177。以提高測(cè)量的靈敏度來說更是向單個(gè)粒子、分子、原子級(jí)發(fā)展。分析儀器在生物、環(huán)保、醫(yī)學(xué)等有關(guān)人的生存、發(fā)展領(lǐng)域的應(yīng)用日新月異，現(xiàn)代高科技軍事方面的發(fā)展也促進(jìn)了分析技術(shù)和分析儀器的應(yīng)用拓展，靈敏、準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)毒物檢測(cè)、生命保障任務(wù)也大大擴(kuò)大了分析了儀器的應(yīng)用領(lǐng)域。（2）生物、化學(xué)傳感器包括新型傳感技術(shù)在分析儀器中的應(yīng)用，將生物芯片技術(shù)，新型化學(xué)傳感技術(shù)，智能傳感器技術(shù)應(yīng)用于分析儀器的研制。它還可用于稱重，研制新型電子天平、高精度的電子皮帶稱、高分辨率的壓力計(jì)等。利用物理學(xué)的新效應(yīng)和高新技術(shù)及其成就開發(fā)新型高靈敏度、高穩(wěn)定性、強(qiáng)抗干擾能力傳感器技術(shù)和測(cè)試儀器儀表。計(jì)算機(jī)技術(shù)在儀器儀表中的進(jìn)一步滲透，使電子儀器在傳統(tǒng)的時(shí)域與頻域之外，又出現(xiàn)了數(shù)據(jù)域測(cè)試?，F(xiàn)代儀器儀表雖然作了大致分類，實(shí)際上存在著許多交叉，比如各類專用儀器中許多都是科學(xué)儀器。醫(yī)療儀器主要指用于生命科學(xué)研究和臨床診斷治療的儀器。根據(jù)國際發(fā)展潮流和我國的現(xiàn)狀，現(xiàn)代儀器儀表按其應(yīng)用領(lǐng)域和自身技術(shù)特性大致劃分為6個(gè)大類，即工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)、科學(xué)儀器、電子與電工測(cè)量、儀器、醫(yī)療儀器、各類專用儀器，傳感器與儀器儀表元器件及材料。二、現(xiàn)代儀器儀表分類、發(fā)展趨勢(shì)及關(guān)鍵技術(shù)現(xiàn)代儀器儀表的分類因此，現(xiàn)代儀器儀表的發(fā)展水平，是國家科技水平和綜合國力的重要體現(xiàn)，儀器儀表制造水平反映出國家的文明程度?，F(xiàn)代儀器儀表還是當(dāng)今社會(huì)的“物化法官”。1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)美國使用的精密制導(dǎo)炸彈和導(dǎo)彈只占8%，12年后伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中美國使用精密制導(dǎo)炸彈和導(dǎo)彈提高到了90%以上。要加快科學(xué)研究和高技術(shù)的發(fā)展，儀器儀表必須先行。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近80年來獲諾貝爾獎(jiǎng)同科學(xué)儀器有關(guān)的達(dá)到38人。在科學(xué)研究中，儀器儀表是“先行官”。在工業(yè)生產(chǎn)中，儀器儀表是“倍增器”。測(cè)量技術(shù)是關(guān)鍵和基礎(chǔ)。美國先進(jìn)的航天器、人造衛(wèi)星、飛機(jī)、艦船、電子通訊設(shè)備和尖端科學(xué)儀器等，是建立在先進(jìn)科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上的裝備制造業(yè)制造出來的?，F(xiàn)代儀器儀表的發(fā)展和未來五年我國對(duì)儀器儀表市場(chǎng)需求的分析報(bào)告 一、現(xiàn)代儀器儀表在當(dāng)今社會(huì)的重要作用先進(jìn)制造業(yè)的規(guī)模和水平是衡量一個(gè)國家綜合實(shí)力和現(xiàn)代化程度主要標(biāo)志。面對(duì)激烈的國際競(jìng)爭(zhēng)，要使我國從一個(gè)“制造大國”轉(zhuǎn)變成一個(gè)“制造強(qiáng)國”，必須實(shí)施信息化帶動(dòng)工業(yè)化的戰(zhàn)略，沒有一個(gè)先進(jìn)的儀器儀表業(yè)的支持，不可能完成這個(gè)任務(wù)?！爆F(xiàn)代儀器儀表是對(duì)物質(zhì)世界的信息進(jìn)行測(cè)量與控制的基礎(chǔ)手段和設(shè)備，是信息產(chǎn)業(yè)的源頭和組成部分。美國商務(wù)部國家標(biāo)準(zhǔn)局20世紀(jì)90年代中發(fā)布的調(diào)查數(shù)據(jù)表明，美國儀器儀表產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值約占工業(yè)總產(chǎn)值4%，而它拉動(dòng)的相關(guān)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)值卻達(dá)到社會(huì)總產(chǎn)值66%，儀器儀表發(fā)揮出“四兩撥千斤”的巨大的“倍增”作用。離開了科學(xué)儀器，一切科學(xué)研究都無法進(jìn)行。諾貝爾獎(jiǎng)獲得者R. R. Ernst說過：“現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步越來越依靠尖端儀器的發(fā)展。在軍事上，儀器儀表是“戰(zhàn)斗力”。這些先進(jìn)武器都是靠一系列先進(jìn)的測(cè)量與控制儀器儀表系統(tǒng)裝備并實(shí)現(xiàn)其控制功能的。檢查產(chǎn)品質(zhì)量，監(jiān)測(cè)環(huán)境污染，查服違禁藥物，識(shí)別指紋假鈔，偵破刑事案件等，無一不依靠儀器儀表進(jìn)行“判斷”。為此，世界發(fā)達(dá)國家都高度重視和支持儀器儀表的發(fā)展。工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)，主要指工業(yè)，特別是流程產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用的各類檢測(cè)儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)與自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置。各類專用儀器指農(nóng)業(yè)、氣象、水文、地質(zhì)、海洋、核工業(yè)、航空、航天等各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的專用儀器。現(xiàn)代儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)國際儀器儀表發(fā)展極為迅速，僅以科學(xué)儀器中的分析儀器為例，世界分析儀器市場(chǎng)年銷售總額由2000年256億美圓到2002年增至316億美圓，年增長11%以上，是全球經(jīng)濟(jì)增長速度的3—4倍。90年代，儀器儀表與測(cè)量科學(xué)技術(shù)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)處理能力和圖象處理功能；現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是90年代迅速發(fā)展起來的一種用于各種現(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Internet技術(shù)也將進(jìn)入控制領(lǐng)域。如：利用高溫超導(dǎo)量子干涉儀（SGUID）開發(fā)計(jì)量測(cè)試儀器、物理學(xué)測(cè)試儀器、地理和地質(zhì)學(xué)儀器、化學(xué)分析儀器、醫(yī)療儀器、無損材料檢測(cè)儀器等。發(fā)展納米測(cè)量技術(shù)，建立納米計(jì)量測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，這是當(dāng)今在計(jì)量與測(cè)試技術(shù)研究中十分活躍的課題。（3）成像技術(shù)包括廣義成像，納米級(jí)超高分辨成像，信息處理等，具體的領(lǐng)域有：核磁共振技術(shù)、圖像自動(dòng)分析及綜合技術(shù)、成像光譜技術(shù)、近場(chǎng)光學(xué)成像技術(shù)。根據(jù)上述儀器儀表國際發(fā)展的趨勢(shì)，可以十分清楚的看出現(xiàn)代儀器儀表發(fā)展具有以下主要特點(diǎn)：①、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，儀器儀表在提高檢測(cè)控制技術(shù)指標(biāo)上是永遠(yuǎn)的追求。提高測(cè)量速度（響應(yīng)速度），~，動(dòng)態(tài)為Lμs。%（一般儀器）。③、單個(gè)裝置微小型化，智能化，可獨(dú)立使用，嵌入式使用和聯(lián)網(wǎng)使用測(cè)量控制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”等看，單個(gè)裝置的微小型化和智能化將是長期發(fā)展趨勢(shì)。⑤、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)。這不僅因?yàn)榭刂票仨氁詸z測(cè)輸入的信息為基礎(chǔ)，并且是由于控制達(dá)到的精度和狀態(tài)，必需感知，否則不明確控制效果的控制仍然是盲目的控制。以人體健康、生理、心理狀態(tài)為目標(biāo)的傳感技術(shù)是醫(yī)療診治儀器的基礎(chǔ)和核心。在操作人員為多種不同崗位的操作群體情況下，還包括各級(jí)操作人員需求分析技術(shù)。而有關(guān)石化、冶金、電力、制藥行業(yè)中自動(dòng)化測(cè)控系統(tǒng)的先進(jìn)控制軟件價(jià)格就超過系統(tǒng)硬件價(jià)格。儀器儀表、甚至配有儀器儀表的主設(shè)備、主系統(tǒng)的可操作性、可維護(hù)性主要由人機(jī)界面技術(shù)完成。此外，隨著儀器儀表的系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，識(shí)別特定操作人員、防止非操作人員的介入技術(shù)也日益受到重視。像2003年8月15日美國、加拿大大面積停電的事故，是決不應(yīng)由部分設(shè)備故障而擴(kuò)展造成！儀器儀表和測(cè)控系統(tǒng)的可靠性技術(shù)除了測(cè)控裝置和測(cè)控系統(tǒng)自身的可靠性技術(shù)外，同時(shí)還要包括受測(cè)控裝置和系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)的故障處理技術(shù)。其中，工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)企業(yè)總數(shù)620個(gè)，工業(yè)總產(chǎn)值285億元，銷售收入282億元；分別占儀器儀表全行業(yè)28%、%和29%?！熬盼濉币詠?，尤其是近3年來，我國儀器儀表發(fā)展很快，形勢(shì)很好，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。特別是國產(chǎn)工業(yè)控制系統(tǒng)DCS水平顯著提高，已經(jīng)承接30萬千瓦發(fā)電機(jī)組60套，一半投入運(yùn)行良好，并在60萬千瓦發(fā)電機(jī)組新建工程國際招標(biāo)中標(biāo)，充分具備了國際競(jìng)爭(zhēng)能力。出口產(chǎn)品中已經(jīng)包含有技術(shù)含量較高的工業(yè)控制系統(tǒng)和精密科學(xué)儀器。2003年，三資企業(yè)銷售收入占全行業(yè)40%以上，%，民營企業(yè)緊隨其后，而且加大了投資力度，如正泰集團(tuán)投資1億元進(jìn)入工業(yè)自動(dòng)化儀表行業(yè)，時(shí)代集團(tuán)兼并了全國最大的試驗(yàn)機(jī)企業(yè)濟(jì)南試金集團(tuán)。相當(dāng)于國內(nèi)全行業(yè)總產(chǎn)值73%，除去出口部分，%的份額，缺口高達(dá)一半。對(duì)基礎(chǔ)技術(shù)和制造工藝的研究不夠，一些影響可靠性的關(guān)鍵技術(shù)，如精密加工技術(shù)、密封技術(shù)、焊接技術(shù)等至今還沒有得到很好的解決，導(dǎo)致產(chǎn)品性能不夠穩(wěn)定和可靠。在功能上，目前外國產(chǎn)品智能化程度相當(dāng)高，通過對(duì)原始信息的數(shù)字處理，更好地排除了外部干擾對(duì)信息影響，提高了產(chǎn)品的耐環(huán)境性和測(cè)量真實(shí)性。當(dāng)今國外儀器儀表產(chǎn)品的更新周期大約在2~3年，新技術(shù)的儲(chǔ)備往往可以提前十年?！狈︶槍?duì)使用對(duì)象而開發(fā)專用解決方案。企業(yè)綜合實(shí)力上的差距不小，主要是：▲行業(yè)規(guī)模小，儀器儀表行業(yè)的總產(chǎn)值較低。儀器儀表行業(yè)缺乏綜合實(shí)力強(qiáng)的“旗艦”企業(yè)。因此，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方面處于弱勢(shì)。國內(nèi)企業(yè)管理水平普遍低于外國企業(yè)，因此，制造高技術(shù)含量產(chǎn)品的企業(yè)，勞動(dòng)生產(chǎn)率遠(yuǎn)低于外國企業(yè)。造成以上差距的主要原因是：▲運(yùn)行機(jī)制不能適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的要求，在發(fā)展的過程中，一批國家投資的骨干企業(yè)面臨產(chǎn)品老化、技術(shù)人員流失的嚴(yán)峻局面，生產(chǎn)與經(jīng)營困難；一批機(jī)制創(chuàng)新、運(yùn)行靈活的企業(yè)正在逐步成為新的亮點(diǎn)，但多半尚未能掌握先進(jìn)核心技術(shù)，創(chuàng)新成果少，還不能與外國大公司抗衡?！狈覐?qiáng)有力的研究支援體制。課題的選定和研究成果的公正且透明的評(píng)價(jià)體制尚不完善。%，%。因此，中國儀器儀表總體未來需求大致是：2004年1652億元，2005年1900億元，2006年2185億元，2007年2512億元，2008年2899億元。2003年國內(nèi)生產(chǎn)和銷售年增長率超過25%的儀器儀表有：工業(yè)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)，%；電工儀器儀表，%；環(huán)境測(cè)量專用儀表，年增長率33%；汽車儀表，%；農(nóng)林牧漁專用儀器儀表，%；地質(zhì)勘探和地震預(yù)報(bào)專用儀器，%；核輻射測(cè)量儀器，%；光學(xué)儀器，%；衡器，%。未來五年，年需求量的平均增速可達(dá)15%以上。國家目前對(duì)冶金行業(yè)過熱的調(diào)控，是為了可持續(xù)發(fā)展，未來五年，估計(jì)至少能維持年增15%的需求水平。根據(jù)新建、技改項(xiàng)目和成套出口預(yù)計(jì)，工業(yè)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)主要產(chǎn)品未來五年需求量預(yù)測(cè)如表1所示。 科學(xué)儀器科學(xué)儀器按原機(jī)械系統(tǒng)儀器儀表分類方法，除包括各種分析儀器外，還包括光學(xué)儀器、試驗(yàn)機(jī)及實(shí)驗(yàn)室儀器三類。下面按分析儀器、光學(xué)儀器、試驗(yàn)機(jī)及實(shí)驗(yàn)室儀器四部分分別描述。從進(jìn)口產(chǎn)品性能水平檔次分析，中、高檔產(chǎn)品所占比例分別為55%和45%。生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，大型醫(yī)院及科研單位需要可靠性、智能化、自動(dòng)化程度高的分析儀器產(chǎn)品，中小型醫(yī)院主要需要中低檔產(chǎn)品。未來五年分析儀器主要產(chǎn)品需求量預(yù)測(cè)如表2所示。%；，%。光學(xué)儀器主要產(chǎn)品未來五年需求量預(yù)測(cè)如表3所示。由于八十年代后期至今，國外試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品技術(shù)更新?lián)Q代速度更加迅速，其潛在功能、長期穩(wěn)定和操作特性遠(yuǎn)勝過我國產(chǎn)品，且國內(nèi)尚有1/4品種還處于空白；所以目前尚不能完全 控制國外產(chǎn)品對(duì)我國試驗(yàn)機(jī)市場(chǎng)的滲透。（4）實(shí)驗(yàn)室儀器國內(nèi)市場(chǎng)對(duì)高中檔實(shí)驗(yàn)設(shè)備需求增長較快，低檔產(chǎn)品需求增長平穩(wěn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)從溫飽進(jìn)入小康，人民生活水平和醫(yī)療情況有了顯著改善，中國已成為全球醫(yī)療儀器十大新興市場(chǎng)之一，已成為除日本以外亞洲最大的市場(chǎng)。第四，隨著城鎮(zhèn)職工醫(yī)療保險(xiǎn)制度的逐步實(shí)施，醫(yī)療機(jī)構(gòu)逐步向明確分工轉(zhuǎn)變，綜合性全能醫(yī)院數(shù)量將有所抑制。對(duì)未來五年醫(yī)療儀器具體需求預(yù)測(cè)為：（1）增長率大于20%的品種有：常規(guī)醫(yī)用診治儀器（2）增長率為10~15%的品種有：心電圖機(jī)、床旁監(jiān)護(hù)儀、黑白B型超聲診斷儀、通用X射線診斷機(jī)、呼吸機(jī)、麻醉機(jī)、內(nèi)窺鏡、手術(shù)無影燈等?！笆濉逼陂g，國家將發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)提高到戰(zhàn)略高度，以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，成為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要