【正文】 （群）在內(nèi)操作的大型自動化系統(tǒng)或社會活動系統(tǒng)，也可以是人體。①傳感技術(shù)傳感技術(shù)不僅是儀器儀表實現(xiàn)檢測的基礎，它也是儀器儀表實現(xiàn)控制的基礎。例如一個大型水電站的測控系統(tǒng)，僅檢測大壩安全性的傳感器就達數(shù)千個，此外各個發(fā)電機組狀態(tài)及水位情況的檢測控制點（I/O測控點）將超過萬點，要達到大型水電站的正常發(fā)電和送電，必須將各個測控點的測控裝置形成網(wǎng)絡化結(jié)構(gòu)，形成一個有機的測控網(wǎng)絡系統(tǒng)；又例如衛(wèi)星測控系統(tǒng)，人造衛(wèi)星上配置的各種傳感器就達到數(shù)千，它首先要將衛(wèi)星上各種測控裝置構(gòu)成一個完整的自動測控子系統(tǒng)，然后和多個地面站的測控系統(tǒng)構(gòu)成一個廣域測控系統(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)如微弱信號提取技術(shù)，計算機軟、硬件技術(shù)，網(wǎng)絡技術(shù)，激光技術(shù)，超導技術(shù)，納米技術(shù)等均成為儀器儀表和測量控制科學技術(shù)發(fā)展的重要動力，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。以提高測量的靈敏度來說更是向單個粒子、分子、原子級發(fā)展。分析儀器在生物、環(huán)保、醫(yī)學等有關人的生存、發(fā)展領域的應用日新月異，現(xiàn)代高科技軍事方面的發(fā)展也促進了分析技術(shù)和分析儀器的應用拓展，靈敏、準確的現(xiàn)場毒物檢測、生命保障任務也大大擴大了分析了儀器的應用領域。（2）生物、化學傳感器包括新型傳感技術(shù)在分析儀器中的應用，將生物芯片技術(shù)，新型化學傳感技術(shù)，智能傳感器技術(shù)應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、高分辨率的壓力計等。利用物理學的新效應和高新技術(shù)及其成就開發(fā)新型高靈敏度、高穩(wěn)定性、強抗干擾能力傳感器技術(shù)和測試儀器儀表。計算機技術(shù)在儀器儀表中的進一步滲透，使電子儀器在傳統(tǒng)的時域與頻域之外，又出現(xiàn)了數(shù)據(jù)域測試。現(xiàn)代儀器儀表雖然作了大致分類，實際上存在著許多交叉，比如各類專用儀器中許多都是科學儀器。醫(yī)療儀器主要指用于生命科學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)代儀器儀表按其應用領域和自身技術(shù)特性大致劃分為6個大類，即工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)、科學儀器、電子與電工測量、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)展趨勢及關鍵技術(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)代儀器儀表還是當今社會的“物化法官”。1991年海灣戰(zhàn)爭美國使用的精密制導炸彈和導彈只占8%，12年后伊拉克戰(zhàn)爭中美國使用精密制導炸彈和導彈提高到了90%以上。要加快科學研究和高技術(shù)的發(fā)展，儀器儀表必須先行。據(jù)統(tǒng)計，近80年來獲諾貝爾獎同科學儀器有關的達到38人。在科學研究中，儀器儀表是“先行官”。在工業(yè)生產(chǎn)中，儀器儀表是“倍增器”。測量技術(shù)是關鍵和基礎。美國先進的航天器、人造衛(wèi)星、飛機、艦船、電子通訊設備和尖端科學儀器等，是建立在先進科學技術(shù)基礎上的裝備制造業(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儀器儀表市場需求的分析報告 一、現(xiàn)代儀器儀表在當今社會的重要作用先進制造業(yè)的規(guī)模和水平是衡量一個國家綜合實力和現(xiàn)代化程度主要標志。面對激烈的國際競爭，要使我國從一個“制造大國”轉(zhuǎn)變成一個“制造強國”，必須實施信息化帶動工業(yè)化的戰(zhàn)略，沒有一個先進的儀器儀表業(yè)的支持，不可能完成這個任務?！爆F(xiàn)代儀器儀表是對物質(zhì)世界的信息進行測量與控制的基礎手段和設備，是信息產(chǎn)業(yè)的源頭和組成部分。美國商務部國家標準局20世紀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%，而它拉動的相關經(jīng)濟的產(chǎn)值卻達到社會總產(chǎn)值66%，儀器儀表發(fā)揮出“四兩撥千斤”的巨大的“倍增”作用。離開了科學儀器，一切科學研究都無法進行。諾貝爾獎獲得者R. R. Ernst說過：“現(xiàn)代科學的進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”。這些先進武器都是靠一系列先進的測量與控制儀器儀表系統(tǒng)裝備并實現(xiàn)其控制功能的。檢查產(chǎn)品質(zhì)量，監(jiān)測環(huán)境污染，查服違禁藥物，識別指紋假鈔，偵破刑事案件等，無一不依靠儀器儀表進行“判斷”。為此，世界發(fā)達國家都高度重視和支持儀器儀表的發(fā)展。工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)，主要指工業(yè)，特別是流程產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中應用的各類檢測儀表、執(zhí)行機構(gòu)與自動控制系統(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、航天等各個領域應用的專用儀器。現(xiàn)代儀器儀表的發(fā)展趨勢國際儀器儀表發(fā)展極為迅速，僅以科學儀器中的分析儀器為例，世界分析儀器市場年銷售總額由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)濟增長速度的3—4倍。90年代，儀器儀表與測量科學技術(shù)突破性進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)字信號處理功能大大加強；微型機的發(fā)展，使儀器儀表具有更強的數(shù)據(jù)處理能力和圖象處理功能；現(xiàn)場總線技術(shù)是90年代迅速發(fā)展起來的一種用于各種現(xiàn)場自動化設備與其控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信技術(shù)，Internet和Internet技術(shù)也將進入控制領域。如：利用高溫超導量子干涉儀（SGUID）開發(fā)計量測試儀器、物理學測試儀器、地理和地質(zhì)學儀器、化學分析儀器、醫(yī)療儀器、無損材料檢測儀器等。發(fā)展納米測量技術(shù)，建立納米計量測試標準，這是當今在計量與測試技術(shù)研究中十分活躍的課題。（3）成像技術(shù)包括廣義成像，納米級超高分辨成像，信息處理等，具體的領域有：核磁共振技術(shù)、圖像自動分析及綜合技術(shù)、成像光譜技術(shù)、近場光學成像技術(shù)。根據(jù)上述儀器儀表國際發(fā)展的趨勢，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：①、技術(shù)指標不斷提高就如奧林匹克運動的口號是更高、更快、更強一樣，儀器儀表在提高檢測控制技術(shù)指標上是永遠的追求。提高測量速度（響應速度），~，動態(tài)為Lμs。%（一般儀器）。③、單個裝置微小型化，智能化，可獨立使用，嵌入式使用和聯(lián)網(wǎng)使用測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、計算機及專家系統(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”，“芯片實驗室”等看，單個裝置的微小型化和智能化將是長期發(fā)展趨勢。⑤、便攜式、手持式以至個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，人們對自己的生活質(zhì)量和健康水平日益關注，檢測與人們生活密切相關的各類商品、食品質(zhì)量的儀器儀表，預防和治療疾病的各種醫(yī)療儀器是今后發(fā)展的一個重要趨勢。這不僅因為控制必須以檢測輸入的信息為基礎，并且是由于控制達到的精度和狀態(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)為目標的傳感技術(shù)是醫(yī)療診治儀器的基礎和核心。在操作人員為多種不同崗位的操作群體情況下，還包括各級操作人員需求分析技術(shù)。而有關石化、冶金、電力、制藥行業(yè)中自動化測控系統(tǒng)的先進控制軟件價格就超過系統(tǒng)硬件價格。儀器儀表、甚至配有儀器儀表的主設備、主系統(tǒng)的可操作性、可維護性主要由人機界面技術(shù)完成。此外，隨著儀器儀表的系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化發(fā)展，識別特定操作人員、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，是決不應由部分設備故障而擴展造成！儀器儀表和測控系統(tǒng)的可靠性技術(shù)除了測控裝置和測控系統(tǒng)自身的可靠性技術(shù)外，同時還要包括受測控裝置和系統(tǒng)出現(xiàn)故障時的故障處理技術(shù)。其中，工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)企業(yè)總數(shù)620個，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%。“九五”以來，尤其是近3年來，我國儀器儀表發(fā)展很快，形勢很好，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。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)電機組60套，一半投入運行良好，并在60萬千瓦發(fā)電機組新建工程國際招標中標，充分具備了國際競爭能力。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，如正泰集團投資1億元進入工業(yè)自動化儀表行業(yè)，時代集團兼并了全國最大的試驗機企業(yè)濟南試金集團。相當于國內(nèi)全行業(yè)總產(chǎn)值73%，除去出口部分，%的份額，缺口高達一半。對基礎技術(shù)和制造工藝的研究不夠，一些影響可靠性的關鍵技術(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)品智能化程度相當高，通過對原始信息的數(shù)字處理，更好地排除了外部干擾對信息影響，提高了產(chǎn)品的耐環(huán)境性和測量真實性。當今國外儀器儀表產(chǎn)品的更新周期大約在2~3年，新技術(shù)的儲備往往可以提前十年?！狈︶槍κ褂脤ο蠖_發(fā)專用解決方案。企業(yè)綜合實力上的差距不小，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)缺乏綜合實力強的“旗艦”企業(yè)。因此，在市場競爭方面處于弱勢。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)，勞動生產(chǎn)率遠低于外國企業(yè)。造成以上差距的主要原因是：▲運行機制不能適應市場經(jīng)濟的要求，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)人員流失的嚴峻局面，生產(chǎn)與經(jīng)營困難；一批機制創(chuàng)新、運行靈活的企業(yè)正在逐步成為新的亮點，但多半尚未能掌握先進核心技術(shù)，創(chuàng)新成果少，還不能與外國大公司抗衡?！狈覐娪辛Φ难芯恐гw制。課題的選定和研究成果的公正且透明的評價體制尚不完善。%，%。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)自動化儀表和控制系統(tǒng)，%；電工儀器儀表，%；環(huán)境測量專用儀表，年增長率33%；汽車儀表，%；農(nóng)林牧漁專用儀器儀表，%；地質(zhì)勘探和地震預報專用儀器，%；核輻射測量儀器，%；光學儀器，%；衡器，%。未來五年，年需求量的平均增速可達15%以上。國家目前對冶金行業(yè)過熱的調(diào)控，是為了可持續(xù)發(fā)展，未來五年，估計至少能維持年增15%的需求水平。根據(jù)新建、技改項目和成套出口預計，工業(yè)自動化儀表和控制系統(tǒng)主要產(chǎn)品未來五年需求量預測如表1所示。 科學儀器科學儀器按原機械系統(tǒng)儀器儀表分類方法，除包括各種分析儀器外，還包括光學儀器、試驗機及實驗室儀器三類。下面按分析儀器、光學儀器、試驗機及實驗室儀器四部分分別描述。從進口產(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)學領域中，大型醫(yī)院及科研單位需要可靠性、智能化、自動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)品需求量預測如表2所示。%；，%。光學儀器主要產(chǎn)品未來五年需求量預測如表3所示。由于八十年代后期至今，國外試驗機產(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)品對我國試驗機市場的滲透。（4）實驗室儀器國內(nèi)市場對高中檔實驗設備需求增長較快，低檔產(chǎn)品需求增長平穩(wěn)。隨著我國經(jīng)濟從溫飽進入小康，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之一，已成為除日本以外亞洲最大的市場。第四，隨著城鎮(zhèn)職工醫(yī)療保險制度的逐步實施，醫(yī)療機構(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。對未來五年醫(yī)療儀器具體需求預測為：（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、床旁監(jiān)護儀、黑白B型超聲診斷儀、通用X射線診斷機、呼吸機、麻醉機、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，以信息化帶動工業(yè)化，成為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要