【正文】 器儀表及相關(guān)測(cè)控技術(shù) 醫(yī)療儀器及相關(guān)測(cè)控技術(shù) 工業(yè)自動(dòng)化儀表、控制系統(tǒng)及相關(guān)測(cè)控技術(shù) 在深入分析研究我國(guó)測(cè)量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)及我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、人民健康和國(guó)防安全對(duì)測(cè)量控制與儀器儀表需求基礎(chǔ)上，對(duì)測(cè)量控制與儀器儀表中的工業(yè)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)、科學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、電測(cè)和計(jì)量?jī)x器、各類專用儀器儀表、相關(guān)傳感器和元器件及材料等領(lǐng)域提出未來(lái)發(fā)展的方向和重點(diǎn)產(chǎn)品，對(duì)一些重大科技項(xiàng)目提出建議。 研究框架 ▲ 要面向世界、面向未來(lái)，搞開(kāi)放式研究。因此，增強(qiáng)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的儀器儀表在大工程中的配套能力，減少國(guó)內(nèi)制造業(yè)和大工程對(duì)儀器儀表的進(jìn)口需求，必須予以優(yōu)先考慮。發(fā)展對(duì)先進(jìn)的測(cè)量控制與儀器儀表制造業(yè)有突破性重大帶動(dòng)作用的儀器儀表及其關(guān)鍵技術(shù)，有效解決測(cè)量控制與儀器儀表制造業(yè)的關(guān)鍵問(wèn)題?，F(xiàn)代測(cè)量控制與儀器儀表從一個(gè)重要方面體現(xiàn)了國(guó)家高技術(shù)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的水平。高新技術(shù)的發(fā)展對(duì)測(cè)量控制與儀器儀表的依賴程度越來(lái)越大。 ▲ 測(cè)量控制與儀器儀表還是“新技術(shù)革命”的先導(dǎo)和基礎(chǔ)。儀器儀表的測(cè)量控制精度決定了武器系統(tǒng)的打擊精度，儀器儀表的測(cè)試速度、診斷能力則決定了武器的反應(yīng)能力。例如重大工程項(xiàng)目的投入，儀器儀表平均占 8 ～ 12% 的設(shè)備投資。美國(guó)商業(yè)部國(guó)家技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)研究院（ NIST ）提出的報(bào)告稱：美國(guó) 90 年代儀器儀表工業(yè)產(chǎn)值只占工業(yè)總產(chǎn)值的 4% ，但它對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)（ GNP ）的影響面卻達(dá)到 66% 。測(cè)量控制與儀器儀表作為對(duì)信息進(jìn)行采集、測(cè)量、處理和控制的重要手段和設(shè)備，對(duì)制造業(yè)的發(fā)展具有先導(dǎo)作用，同時(shí)也是改造傳統(tǒng)工業(yè)的必備手段。 ▲ 所謂制造業(yè)，就是通過(guò)加工把原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的工業(yè)，其增值主要在加工過(guò)程中得以體現(xiàn)；隨著制造業(yè)與信息化技術(shù)融合、集成，制造業(yè)價(jià)值鏈條中的增值顯著提高。美國(guó)先進(jìn)的航天器、人造衛(wèi)星、飛機(jī)、艦船、電子信息設(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)上的裝備制造工業(yè)部門(mén)制造出來(lái)的。當(dāng)代經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的國(guó)家，仍然是制造業(yè)最發(fā)達(dá)的國(guó)家。中國(guó)測(cè)量控制與儀器儀表中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃 （討論稿） 1 總體思路與研究框架 總體思想 ▲ 先進(jìn)制造業(yè)的規(guī)模和水平是衡量一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力和現(xiàn)代化程度的主要標(biāo)志。美國(guó)的強(qiáng)大主要是因?yàn)樗邪l(fā)達(dá)的先進(jìn)成套裝備制造業(yè)。面對(duì)激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，為使我國(guó)由一個(gè)“制造大國(guó)”轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)“制造強(qiáng)國(guó)”，必須實(shí)施以信息化帶動(dòng)工業(yè)化的戰(zhàn)略，沒(méi)有先進(jìn)的測(cè)量控制與儀器儀表制造業(yè)的支持，不可能完成這個(gè)任務(wù)。今天的制造業(yè)已經(jīng)成為同時(shí)對(duì)物質(zhì)、信息和知識(shí)進(jìn)行處理的產(chǎn)業(yè)。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中，儀器儀表是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的倍增器，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有著巨大的輻射作用和影響力。 ▲ 測(cè)量控制與儀器儀表已成為促進(jìn)當(dāng)代生產(chǎn)的主流環(huán)節(jié)，在現(xiàn)代工業(yè)中的投資占有相當(dāng)比重。 ▲ 測(cè)量控制與儀器儀表是國(guó)防現(xiàn)代化裝備的重要組成部分。因此先進(jìn)的、智能化的測(cè)量控制與儀器儀表已成為精確打擊武器裝備的重要組成部分。著名科學(xué)家門(mén)捷列夫講過(guò)，“科學(xué)是從測(cè)量開(kāi)始的”。測(cè)量控制與儀器儀表是高技術(shù)集成產(chǎn)物，是發(fā)展高技術(shù)必需的及重要的技術(shù)手段和基礎(chǔ)。 ▲ 要突出重點(diǎn)，有所為、有所不為。目前，儀器儀表是裝備制造業(yè)中外貿(mào)逆差最大的行業(yè)， 2000 年 億美元， 2001 年為 30 億美元， 2002 年為 50 億美元， 2003 年為 62 億美元， 2004 年預(yù)計(jì) 90 億美元，國(guó)內(nèi)對(duì)進(jìn)口需求來(lái)勢(shì)之猛，非常規(guī)所料。 ▲ 要統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，大力協(xié)同，要在中央領(lǐng)導(dǎo)下，充分發(fā)揮自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)專家的作用、部門(mén)的作用、企業(yè)特別是大型骨干企業(yè)和民營(yíng)高科技企業(yè)的作用。注意吸收借鑒世界各國(guó)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，先進(jìn)技術(shù)。 總體目標(biāo) 測(cè)量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)的總體目標(biāo)是：在未來(lái) 15 年內(nèi)，必須充分利用我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和巨大的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合測(cè)控技術(shù)的深化研究，大力推進(jìn)新技術(shù)、新工藝在儀器儀表中的應(yīng)用研究，掌握各類儀器儀表的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝等關(guān)鍵技術(shù)，滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)、人民健康和國(guó)防安全在生產(chǎn)、科研、應(yīng)用各個(gè)方面對(duì)測(cè)量控制與儀器儀表的需求，減少進(jìn)口，擴(kuò)大出口，使我國(guó)的測(cè)量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)總體水平與國(guó)際水平差距縮短到 3 至 5 年；測(cè)量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)的工業(yè)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)、科學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、電測(cè)和計(jì)量?jī)x器、各類專用儀器儀表、相關(guān)傳感器和元器件及材料等領(lǐng)域約 30% 的產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際同期先進(jìn)水平，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的儀器儀表在大工程中的配套能力達(dá)到 80% 以上。 2 測(cè)量控制與儀器儀表科學(xué)技術(shù)的范圍、國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)及特點(diǎn) 測(cè)量控制與儀器儀表科學(xué)技術(shù)的范圍 根據(jù)國(guó)際發(fā)展的潮流和我國(guó)的現(xiàn)狀，目前認(rèn)識(shí)到的測(cè)量控制與儀器儀表科學(xué)技術(shù)的范圍主要包括 科學(xué)儀器及相關(guān)測(cè)控技術(shù) 信息技術(shù)電測(cè)、計(jì)量?jī)x器及相關(guān)測(cè)控技術(shù) 相關(guān)傳感器、元器件、制造工藝和材料及其基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù) 測(cè)量控制與儀器儀表的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)及特點(diǎn) 測(cè)量控制與儀器儀表的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì) 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)。 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。未來(lái) 10 年，更高程度的智能化應(yīng)包括理解、推理、判斷與分析等一系列功能，是數(shù)值、邏輯與知識(shí)的結(jié)合分析結(jié)果。如：利用高溫超導(dǎo)量子干涉器（ SGUID ）開(kāi)發(fā)計(jì)量測(cè)試儀器、物理學(xué)測(cè)試儀器、地學(xué)和地質(zhì)學(xué)儀器、化學(xué)分析儀器、醫(yī)學(xué)儀器、無(wú)損材料檢驗(yàn)儀器等。將可調(diào)諧穩(wěn)頻激光光譜儀的技術(shù)用于高精密的幾何量與機(jī)械量和多種無(wú)形態(tài)量的測(cè)量，開(kāi)發(fā)新一代微型光纖激光干涉儀，它的測(cè)量范圍可以從納米到幾米或更大的范圍，分辨率可達(dá) 10nm ；它還可用于稱重，研制新型電子天平、高分辨率的壓力計(jì)等。由于以信息技術(shù)為代表的高新科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，科學(xué)分析儀器正在經(jīng)歷一場(chǎng)革命性的變化，傳統(tǒng)的光學(xué)、熱學(xué)、電化學(xué)、色譜、波譜類分析技術(shù)都已從經(jīng)典的化學(xué)精密機(jī)械電子結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)人工操作應(yīng)用模式，轉(zhuǎn)化為光、機(jī)、電、算（計(jì)算機(jī)）一體化、自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)，并正向?qū)崟r(shí)的現(xiàn)場(chǎng)、在線方向和更名副其實(shí)的智能系統(tǒng)發(fā)展（帶有自診斷、自控、自調(diào) 、自行判斷決策等高智能功能）。（ 2 ）新型生物、化學(xué)傳感技術(shù)，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。（ 4 ）儀器的聯(lián)用技術(shù)，通過(guò)信息分離、專用軟件接口技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科技術(shù)間的聯(lián)用，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)的痕量成份分析、結(jié)構(gòu)分析、形態(tài)分析等綜合分析，如：色譜—質(zhì)譜聯(lián)用、色譜—光譜聯(lián)用等。測(cè)量控制與儀器儀表在生物、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)了測(cè)量控制與儀器儀表的應(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)大了測(cè)量控制與儀器儀表的應(yīng)用領(lǐng)域。 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 10 14 Ω；諧波測(cè)量到 51 次；加速度從 10 4 ～ 10 4 g ；頻率測(cè)量至 10 12 HZ ；壓力測(cè)量至 10 8 Pa 等；溫度測(cè)量從接近絕對(duì)零度至 10 8 ℃ 等。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)。 %( 高精度儀器 ) 或 177。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