仪器仪表的发展现状趋势2

仪器仪表的发展现状趋势
仪器仪表的发展特点 (1)
一、自动化仪器发展趋势 (1)
二、现代光学仪器的发展趋势 (2)
三、光学计量仪器的发展趋势 (2)
四、分析仪器的发展趋势 (3)
21世纪，世界仪器仪表的发展已经到了非常火热的阶段，也取得重大的突破性进展。

这个进展的主要标志是仪器仪表智能化程度的提高。

仪器仪表的发展特点
1、新技术的应用。

目前普遍采用EDA(电子设计自动化)、CAM(计算机辅助制造)、CAT(计算机辅助测试)、DSP(数字信号处理)、ASIC(专用集成电路)及SMT(表面贴装技术)等。

2、产品结构变化。

注重机能价格化。

在正视高档仪器开发的同时，注重高新技术和量大面广产品的开发与出产。

注重系统集成，不仅着眼于单机，更注重系统、产品软化，跟着各类仪器装上了CPU，实现了数字化后，软件上投入了巨大的人力、财力、今后的仪器归纳成一个简朴的公式：仪器=AD/DA+CPU+软件，AD芯片将模拟信号变成数字信号，再经由软件处理变换后用DA输出。

3、产品开发准则发生了变化。

从技术驱动转为市场驱动，从一味追求高精尖转为“恰到好处”。

开发一项成功产品的准则是，用户有明确的需求；能用最短的开发时间投放市场；功能与机能要恰到好处；产品开发准则的另一变化是收缩方向，集中上风。

4、出产技术注重专业出产，不大而全。

出产过程采用自动测试系统。

目前多以GP-IB仪器组建自动测试系统。

出产线上尽是一个个大的测试柜，快速地进行自动测试、统计、分析、打印出结果。

仪器仪表的发展趋势
仪器仪表发展趋势可以分为四大发展趋势：一、自动化仪器发展趋势；二、现代光学仪器的发展趋势；三、光学计量仪器的发展趋势；四、分析仪器的发展趋势
一、自动化仪器发展趋势
产业自动化控制仪表主要包括变送器、调节器、调节阀等设备，控制仪表从基地式调节器(变送、指示、调节一体化的仪表)开始，经历了气功、电动单元组合仪表到计算机控制系统(DDC)，直到本日的分散控制系统DCS。

DCS已经走过了20多年的里程，DCS，以其高度的可靠性、利便的组态软件、丰硕的控制算法、开放的联网能力等长处，得到迅速的发展，成为计算机产业控制系统的主流。

PLC以其结构紧凑、功能简朴、速度快、可靠性高、价格低等长处，迅速获得广泛应用，已成为与DCS并驾齐驱的另一种主流产业控制系统。

目前以PLC为基础的DCS发展很快，PLC与DCS相互渗透渗出、相互融合、相互竞争，已成为当前产业控制系统的发展趋势。

全球的自动化仪表产品市场需求将快速增长。

过程自动化仪表产品市场销售额，在1996年达到461亿美元，到2001年将增长到599亿美元，预计到2006年将达到700亿美元。

从1996年到2001年间的年均匀增长率为3．9％，而从2001年到2006年年均匀增长率将达到4.6％，以不变价格计算，则2006年的销售额为761亿美元。

主要应用于玻璃、陶瓷、钢铁和有限金属产业、轧钢和铝板材产业、化学、食物和制药业、石化产业、纸浆和造纸业、环保、矿山、石油和天燃气产业等。

在1996年的自动化产品，系统和维修的461亿美元中，有406亿美元是属于自动化工程项目方面，有54亿美元是用于操纵方面。

丈量和自动化技术作为新的投资，在工厂现代化技资中将增长2~3倍。

到2006年全球过程自动化产品的市场需求情况为：矿山产业为70亿美元、原材料产业为90亿美元、过程产业为360亿美元、电站为110亿美元、环保产业为70亿美元。

就全球地区而言，北美占27.2％、西欧占26％、亚非(不包括日本)占21.1％、日本占12.3％、东欧占4.7％、南美占4.9％，其它地区占3.7％，从中看出亚非地区的市场发展远景最好。

二、现代光学仪器的发展趋势
从传统光学仪器转变现代光学仪器，枢纽在于计算机化，而微电子技术是基础。

光谱仪器发展最快，发达国家80年代巳实现微机化，现已向联用技术、全自动化(如内装机械手等机器人系统，实现元人操纵)，实验室信息治理系统自动化及智能化方向发展。

光学计量仪器从大型精密仪器——三座标丈量机到传统的自准直仪和投影仪都已实现微机化、光电化；激光技术的结合和CCD等光电器件的惹人，更为快速、正确、可靠的在线检测和监控创造了前提。

未来10年，因为高新技术的发展和应用，将进一步推动光学仪器实现光机电算一体化和智能化。

现今的智能化仪器更切当地应称为“微机化”仪器。

而更高程度的智能化是信息技术的最高层次，应包括理解、推理、判定与分析等一系列功能，是数值、逻辑与知识的结合分析结果，智能化的标志是知识的表达与应用。

电子技术、计算机技术和光电器件的不断发展和功能的完善，为仪器向更高档次的智能发展创造了前提。

未来10年，光和电的渗透渗出会进一步强化，更多的新技术、新器件推广应用，因而在光机电算一体化的基础上融入不同原理，派生出新用途的产品，以知足各领域日益增长的需求。

具有优异机能的光电器件和功能材料的开发和应用，将加速现代光学仪器的发展。

如CCD器件、半导体激光器、光纤传感器等制造技术趋于成熟，实现应用已获突破，显示了广泛的应用远景。

它必将使光学仪器领域发生重要变革，推动产品向小型化、高分辨、光电化和自动化发展。

三、光学计量仪器的发展趋势
1、未来的光学计量仪器仪表是简化设计，大量压缩零部件，进步智能化和便于操纵，发展在线计量测试仪器仪表。

2、利用物理学的新效应和高新技术及其成就开发新型计量测试仪器仪表和新型高敏捷度、
高不乱性、强抗干扰能力的新型传感器技术。

3、发展微量机器人。

类似的丈量仪器己泛起，即Zeiss的Scan Max三坐标丈量机。

它是利用了智能机器人技术，但要保证丈量量值的计量准确性是一个十分复杂理论和技术题目。

目前已得到了初步解决。

4、环境保护科学仪器仪表的发展与提高，将是当今和21世纪的重点研究领域。

有关环保科学仪器仪表的检测和有关这方面的配套的计量仪器仪表还缺乏。

5、用于出产安全与防护的科学仪器仪表也还需鼎力开发与发展。

它将成为仪器仪表行业的新分支。

四、分析仪器的发展趋势
1、世界分析仪器事业持续快速发展从技术发展角度来看，世纪之交的世界分析仪器技术可以说正在经历一场革命性的变化，传统的光学、热学、电化学、色谱、波谱类分析技术都已从经典的化学精密机械电子学结构、实验室内人工操纵应用模式
2、世界分析仪器技术更新快、高科技含量增长迅猛。

为适应现代高科技研究和工业的迅猛发展，作为信息时代信息获取——处理——传输链的源头技术，分析仪器技术的发展是必定的
3、分析技术和分析仪器的应用日益拓展. 晓文仪器仪表[N]中国机电日报。

2000—06．
在20世纪前些年经典的分析技术和分析仪器主要是为现代工业大出产服务，主要为了适应分析、监控工农业出产、保证产品质量、保障大出产流程安全高效的要求而发展、进步的经过几十年来，特别是近十几年来的建设与发展，我国仪器仪表已经初步形成产品门类品种比较齐全，具有一定生产规模和开发能力的产业体系，成为亚洲除日本以外第二大仪器仪表生产国。

我国仪器仪表落后于国际先进水平，差距是全方位的，包括测量与控制的精度不高，品种短缺，外观不美等各个方面，但最致命的差距表现在产品的可靠性和稳定性上。

可靠性和稳定性问题长期得不到根本性解决，成为我国仪器仪表发展中的“瓶颈”，严重地阻碍了国产仪器仪表的应用。

我国仪器仪表进口90亿美元，年年大幅度增加，除了部分用户确实购置我国短缺的高端大型精密仪器外，不少业主购进的是我国已有的仪器仪表。

究其原因，主要就在于可靠性和稳定性不高影响到了国产仪器仪表的可信度。

制约国产仪器仪表的可靠性和稳定性的主要原因是：（1）长期忽视了基础技术的研究和开发；（2）国产通用件和基础件质量不过关；（3）企业对产品的质量管理和培训能力。

值得欣慰的是，近年来可靠性和稳定性问题得到了极大的重视，状况有了改善，一批可靠性和稳定性较高的产品不断问世，国产DCS系统能够得到广泛应用就是最好的证明。

我国仪器仪表与测量控制正处在高速发展的时期，我们每一位科技工作者、企业家肩负着时代的期望和历史的重任，让我们团结一致，努力奋斗，为促进我国仪器仪表与测量控制更快更大的发展，彻底摆脱被动落后的局面作出应有的贡献。

《自动化仪表》第30卷第5期2009年5月.。