1 绪论_v0.3

在军事上，仪器仪表是“战斗力” 在军事上，仪器仪表是“战斗力”。
现代战争中，夺取技术优势已经成为军事战略的根本目标。 现代战争中，夺取技术优势已经成为军事战略的根本目标。主要目标是全球监视 与通信、精确打击固定及移动目标。 与通信、精确打击固定及移动目标。 2003年，在伊拉克战争中，美国使用精密制导炸弹和导弹达到90%以上。这些先 年 在伊拉克战争中，美国使用精密制导炸弹和导弹达到 以上。 以上 进武器都是靠一系列先进的测量与控制仪器仪表系统装备并实现其控制功能的。 进武器都是靠一系列先进的测量与控制仪器仪表系统装备并实现其控制功能的。 我国航天工业的固定资产1/3是仪器仪表和计算机； 我国航天工业的固定资产 是仪器仪表和计算机；运载火箭的仪器开支占全部研 是仪器仪表和计算机 制经费的1/2左右 导弹的高精度制导、控制，航天精纬测量和红外成像、 左右； 制经费的 左右；导弹的高精度制导、控制，航天精纬测量和红外成像、专用高 温实验设备等都是国防装备中的重点设备。 温实验设备等都是国防装备中的重点设备。 1994年美国国防部成立了“自动测试系统执行局”，以统一海陆空三军的测试技 年美国国防部成立了“自动测试系统执行局” 年美国国防部成立了 产品与标准，保证立体协同作战的有效实施。 术、产品与标准，保证立体协同作战的有效实施。 现代武器装备，几乎无一不配备相关的测量控制仪器仪表。 现代武器装备，几乎无一不配备相关的测量控制仪器仪表。
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中国仪器仪表行业现状和发展趋势
我国仪器仪表行业是一个高速、平稳发展的行业， 我国仪器仪表行业是一个高速、平稳发展的行业，连续六年增长率均 以上。根据国家统计局发布的数据： 在20% 以上。根据国家统计局发布的数据：
2004年，仪器仪表行业完成工业总产值1237亿元，同比增长 年 仪器仪表行业完成工业总产值 亿元， 亿元 同比增长22.4%， ， 产品销售收入1189亿元，同比增长 亿元， 产品销售收入 亿元 同比增长23.3%。建国 多年来首次超过 。建国50多年来首次超过 千亿元。 千亿元。 2006年，仪器仪表行业完成工业总产值2194亿元，同比增长 年 仪器仪表行业完成工业总产值 亿元， 亿元 同比增长27.5%， ， 增速与上年持平。实现利润157亿元，同比增长 ％。 亿元， 增速与上年持平。实现利润 亿元 同比增长31％。 2007年，仪器仪表行业实现工业总产值3078亿元，销售收入 年 仪器仪表行业实现工业总产值 亿元， 亿元 销售收入3005亿 亿 同比增长29%；利润总额 亿元， 元，同比增长 ；利润总额225亿元，同比增长 亿元 同比增长35%。 。 2008年，全年完成工业总产值3805亿元，同比增长 年 全年完成工业总产值 亿元， 亿元 同比增长18.7%；销售产 ； 亿元， 值3714亿元，同比增长 亿元 同比增长18.8%。 。
美国是世界上最大的仪器生产国和使用国； 美国是世界上最大的仪器生产国和使用国； 德国大力推广应用自动化测控仪器系统； 德国大力推广应用自动化测控仪器系统； 日本把测量传感器技术列为21世纪首位发展的技术； 日本把测量传感器技术列为 世纪首位发展的技术； 世纪首位发展的技术 欧共体制定第三个科技发展总体规划，将测量和检测技术列为 个专 欧共体制定第三个科技发展总体规划，将测量和检测技术列为15个专 项之一。 项之一。
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发明了相差显微镜 首先发展了极谱法 发明计算机控制扫描层析诊断法（CT） 发明计算机控制扫描层析诊断法（CT） 发展了高分辨电子光谱法 发展了激光光谱学 对晶体电子显微镜的发展 研制成功第一台电子显微镜 扫描隧道显微镜的创使者
&
Hounsfield, Sir Godfrey N.
现代仪器仪表的重要性
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现代仪器仪表的重要性
在科学研究中，仪器仪表是“先行官” 在科学研究中，仪器仪表是“先行官”。
离开了科学仪器，一切科学研究都无法进行。在重大科技攻关项目中， 离开了科学仪器，一切科学研究都无法进行。在重大科技攻关项目中， 几乎一半的人力财力都是用于购置、研究和制作测量与控制的仪器设备。 几乎一半的人力财力都是用于购置、研究和制作测量与控制的仪器设备。 众多诺贝尔奖获奖者都是借助于先进仪器的诞生才获得重要的科学发现； 众多诺贝尔奖获奖者都是借助于先进仪器的诞生才获得重要的科学发现； 甚至许多科学家直接因为发明科学仪器而获奖。据统计， 甚至许多科学家直接因为发明科学仪器而获奖。据统计，近80年来获诺 年来获诺 贝尔奖同科学仪器有关的达到38人 贝尔奖同科学仪器有关的达到 人。 现代科学的进步越来越依靠尖端仪器的发展。基因测量仪器的问世，使 现代科学的进步越来越依靠尖端仪器的发展。基因测量仪器的问世， 世界基因研究计划提前6年完成就是最好的证明 年完成就是最好的证明。 世界基因研究计划提前 年完成就是最好的证明。 从神州2-7号飞船，共有数百 台 科学仪器装置， 从神州 号飞船，共有数百5台（套）科学仪器装置，为神州飞船的成 号飞船 功发射并获取大量宝贵的飞行试验数据和科学资料。 功发射并获取大量宝贵的飞行试验数据和科学资料。
本科生课程《虚拟仪器设计》
1. 绪论
侯成刚
西安交通大学 仪器科学与技术系 2011 年 2 月
主题
1.1 仪器仪表行业概况 1.2 仪器系统的发展历程 1.3 虚拟仪器 1.4 嵌入式仪器
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1. 绪论
1.1 仪器仪表行业概况
• • • • 仪器仪表工业的重要性 国际仪器仪表市场现状和发展趋势 中国仪器仪表市场现状和发展趋势 我国仪器仪表行业的发展特点
现代仪器仪表的重要性
现代仪器仪表是对物质世界的信息进行测量与控制的基础 手段和设备，是信息产业的源头和重要组成部分。 源头和重要组成部分 手段和设备，是信息产业的源头和重要组成部分。
当今世界已经进入信息时代， 当今世界已经进入信息时代，信息技术成为推动国民经济和科学 技术迅速发展的关键技术。钱学森曾明确指出： 技术迅速发展的关键技术。钱学森曾明确指出：“信息技术包括 测量技术、计算机技术和通信技术。测量技术是关键和基础。 测量技术、计算机技术和通信技术。测量技术是关键和基础。” 美国商务部1999年报告在关于新兴数字经济部分提出，信息产业 年报告在关于新兴数字经济部分提出， 美国商务部 年报告在关于新兴数字经济部分提出 包括计算机软硬件行业、通信设备制造及服务行业、 包括计算机软硬件行业、通信设备制造及服务行业、仪器仪表行 业。
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506亿美元 亿美元 468亿美元 亿美元 161亿美元 亿美元 370亿美元 亿美元 3360亿美元 亿美元
国际仪器仪表市场现状
市场分布
美国的市场需求最大，约占 美国的市场需求最大，约占40% 欧洲次之，约为 欧洲次之，约为20%。 。 亚洲市场需求提升很快
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国际仪器仪表市场现状
市场预测
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现代仪器仪表的重要性
在工业生产中，仪器仪表是“倍增器” 在工业生产中，仪器仪表是“倍增器”。
美国商务部国家标准局1990年代中发布的调查数据表明，美国仪器仪表 年代中发布的调查数据表明， 美国商务部国家标准局 年代中发布的调查数据表明 产业的产值约占工业总产值4%， 产业的产值约占工业总产值 ，而它拉动的相关经济的产值却达到社会 总产值66%，仪器仪表发挥出“四两拨千斤”的巨大的“倍增”作用。 总产值 ，仪器仪表发挥出“四两拨千斤”的巨大的“倍增”作用。 现代化工业生产，如发电、炼油、化工、冶金、飞机和汽车制造等，离 现代化工业生产，如发电、炼油、化工、冶金、飞机和汽车制造等， 开了只占企业固定资产大约10%的各种测量与控制仪器仪表装置就不能 开了只占企业固定资产大约 的各种测量与控制仪器仪表装置就不能 正常安全生产，更难以创造巨额的产值和利润。 正常安全生产，更难以创造巨额的产值和利润。 随着装备水平的提高，仪器仪表在工程设备总投资中的比重已达到 随着装备水平的提高，仪器仪表在工程设备总投资中的比重已达到18% 左右；现代化的宝钢技术装备投资中， 左右；现代化的宝钢技术装备投资中，有1/3的经费用于购置仪器和自动 的经费用于购置仪器和自动 控制系统。 控制系统。 仪器仪表曾被喻为国民经济中的“卡脖子”产业。 仪器仪表曾被喻为国民经济中的“卡脖子”产业。
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现代仪器仪表的重要性
现代仪器仪表还是当今社会的“法官” 现代仪器仪表还是当今社会的“法官”。
检查产品质量，监测环境污染，查服违禁药物，识别指纹假钞， 检查产品质量，监测环境污染，查服违禁药物，识别指纹假钞， 侦破刑事案件等，无一不依靠仪器仪表进行“判断” 侦破刑事案件等，无一不依靠仪器仪表进行“判断”。 此外，仪器仪表在教学实验，气象预报，大地测绘，交通指挥， 此外，仪器仪表在教学实验，气象预报，大地测绘，交通指挥， 控测灾情， 控测灾情，尤其是越来越受人关注的诊治疾病等社会生活许多领 域都有着广泛应用。 域都有着广泛应用。 可以说遍及“吃穿用、农轻重、海陆空”无所不在。 可以说遍及“吃要作用
我国政府
在国民经济和社会发展第十个五年计划纲要中明确指出“ 在国民经济和社会发展第十个五年计划纲要中明确指出“把发展 仪器仪表放到重要位置” 仪器仪表放到重要位置”，国家发改委和科技部列专项支持仪器 仪表发展； 仪表发展； 2006年，国家制定中长期科学和技术发展规划对仪器仪表给予了 年 高度的重视。 高度的重视。 仪器仪表行业发展列入“十二五” 仪器仪表行业发展列入“十二五”规划
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国际仪器仪表市场现状
市场规模
包括：测试测量、过程控制、分析、医疗等四大类仪器市场。 包括：测试测量、过程控制、分析、医疗等四大类仪器市场。 2008年，世界市场容量 传感器 年 测试测量仪器 自动控制系统 分析仪器 医疗仪器及器械 全球仪器市场复合年成长率为6~7%。 。 全球仪器市场复合年成长率为 在农业、能源、生物、信息、环境、材料、医疗等众多领域高速发展的 在农业、能源、生物、信息、环境、材料、 多重需求剌激下，全世界仪器市场将继续保持连续增长的势头。 多重需求剌激下，全世界仪器市场将继续保持连续增长的势头。