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电气测量技术发展史

摘要：电气测量技术是电气设备生产、制造以及安全运行的必要技术，是科学发展的标尺。本文简述了电气测试技术方式、方法，比较

了国内外电气测试技术发展情况，得出了虽然我国电气测试技术

快速发展，但与欧美发达国家相比还有很大差距的结论。另外，

本文还就电气测试技术发展趋势做了简单分析和叙述。

关键词:电气，测量，现状，发展

0 引言

测量是人们认识客观事物，并用数量概念描述客观事物，进而达到逐步掌握事物的本质和揭示自然规律的一种手段。其中，电气测量是当代工业发展的一种必不可少的手段。

电气测量是对物质世界的信息进行测量与控制的基本手段。它融合了微电子技术、计算机技术、通信技术、网络技术、新元件新材料的现代测量技术等，是现代工业中新技术应用做多、最快的方向之一。电气测量的对象主要反映电和磁特征的物理量，如电流（I）、电压（U）、电功率（P）、磁感应强度（B）等。在生产技术和生产模式等方面，许多新的思想和概念不断涌现，而且，不同学科之间相互渗透、交叉融合，衍生新的研究领域，迅速改变着传统电气设备制造业的面貌，产品更新换代极为频繁。

由于现代工业电气控制技术的快速发展，使电气测量技术的内容更加体现现代化和自动化的要求。电气测量与综合国力的提升越来越密切，因此，电气测量技术的现状和发展方向也是我们关心的话题。

1 电气测量技术的现状

1.1 电气测量仪表与方式

目前，电气测量仪表多种多样，测试技术也层出不穷。电气测量仪表(electrical measuring instruments)用于测量、记录和计量各种电学量的表计和仪器。电气测量仪表按被测电流的种类分为交流仪表和直流仪表两大系列;按结构特征分为模拟指示仪表、数字仪表、记录仪表、积算仪表和比较仪表，此类仪表可为安装式固定在屏、柜、箱上，也可为携带式；按测量功能分，常用的有电流表、电压表、欧姆表、功率表、功率因数表、频率表、相位表、同步指示器、电能表和多种用途的万用电表等.此外.还有电量变送器和变换器式仪表;试验用的仪表和仪器有:电桥、绝缘电阻表、接地电阻测量仪、测量用互感器、谐波分析仪、电压闪变仪、示波器等。

电气测量方法也非常多，例如：（1）按测量过程分：直接测量，间接测量，组合测量等；

（2）按测量方式分：偏差式测量法，零位式测量法，微差式测量法；（3）按被测量的性质分：时域测量，频域测量，数据测量，随即测量。但是，现代电气测量仪表和技术已经不再局限于传统电气测量，而更加丰富。例如，应用高频电流传感器测量电缆PD信号。高频电流传感器测量电缆PD信号示意图见图1.

图1. 高频电流传感器测量电缆局部

放电监测

1.2 我国电气测量技术现状

目前，我国电气测量技术与国际领先水平相差甚远。首先，仪器仪表与测量控制现状同国际先进水平相比，同我国经济和社会发展的实际需要相比，还存在着很大的差距。差距

是全方位的，最要害的有如下三点：第一，我国仪器仪表产业规模小，产值低，企业同样是规模小，产值低。2007年我国仪器仪表产业总产值3000亿元人民币，只占工业总产值2.5%。10年前，美国仪器仪表产业总产值已达到4千亿美元，占工业总产值4%。目前，美国仪器仪表企业

年产值超过20亿美元不少于50家，我国最大的仪器仪表企业，京仪集团年产值80亿元人民币，川仪集团60亿元人民币。两相比较，差距实在太大

第二，我国仪器仪表产品质量上、品种上还存在不少问题。产品的可靠性和稳定性，长期以来没有得到根本解决，严重影响到市场销售和正常使用。许多大型精密仪器我们还生产不出来，国内需求几乎全部依赖进口。许多仪器还需要依靠进口弥补国内缺口。MEGGER公司生产的绝缘电阻测量仪和介质损耗测量仪，见图2。

（a）绝缘电阻测量仪，（b）介

质损耗测量仪

图2. MEGGER公司生产电气测

量仪器

2007年我国仪器仪表产品出口创下了88亿美元，可是进口却达到了172亿美元，逆差84亿美元，成为装备制造业之最。这个问题不解决，我国仪器仪表与测量控制学科和产业的发展将无法摆脱落后被动的局面。

第三，我国仪器仪表产业创新能力不强，还无法承担起科技创新主体的责任。国际上仪器仪表科技创新发展极快，产品更新换代的周期大约只需2至4年，多数企业销售额一半以

上几乎都来自5年内上市的新产品。而我国仪器仪表产品不少还沿自于20世纪80年代技术引进的产物，相当多企业产品是10年一贯制，靠吃老本为生。自主创新能力不强原因是多方面的，影响最大的不外乎两条：一是科技创新开发投入资金太少。国外企业用于科技创新资金投入一般为销售收入8至10%，而我国企业投入资金很少超过3至5%，何况销售收入本来就不多，极大地限制了科技创新的有效开展；二是人的因素，有的领导不重视自主创新，更多的是创新人才匮乏。党的十七大提出，提高自主创新能力，建设创新型国家是国家发展战略的核心，是提高综合国力的关键。企业提升科技创新能力，已经成为刻不容缓的历史使命。

目前，我国现有各类仪器仪表企业6000多家，已经具有一定技术基础和生产规模的产业系。在6000多家企业中，年销售收入超过1000万元的不足1000家。主要是由于我国测试仪器的普遍水平还停留在20世纪80年代初国际水平上；大型和高档仪器设备几乎全部依赖进口；许多急需的专用仪器还是空白；中低档产品保证质量上还有许多难关需要攻克，科技创新及其产业化进展滞缓，是制约我国测试仪器企业发展的一个"瓶颈"。

中国电子科技集团公司第四十一研究所，2003年与美国Sydigital 公司合作开发了DT-100/200数字电视码流实时监测分析仪，并与Sydigital公司合资成立了迪吉泰数码科技有限公司，专业从事数字电视测试仪器的开发、生产和销售，并于海信集团签定了全面合作框架协议，全面开展高清数字电视测量仪器关键技术及其检测标准和生产制造的研究。

展望未来几年，由于我国经济发展形成的巨大需求，电子测量仪器的国内市场仍将呈高速发展的趋势，特别是数字电视和通信市场的高速发展，使我国电子测量仪器行业面临着巨大的挑战和机遇。今后，我国将在信息技术、生物技术、新材料技术、先进制造技术、航空航天技术等关键