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儀器儀表發(fā)展史級(jí)未來(lái)趨勢(shì)

日期:2024-09-20 13:35
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摘要:
應(yīng)用效果實(shí)現(xiàn)如下  1、 集中管理各地客戶資源,統(tǒng)一客戶信息的平臺(tái)。
 
  2、 提高工作效率,并對(duì)現(xiàn)有資源進(jìn)行整合、共享。
 
  3、 使業(yè)務(wù)人員的行為更加有效,了解業(yè)務(wù)員的行動(dòng)狀態(tài)。
 
  4、 梳理現(xiàn)在的業(yè)務(wù)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)銷售的過(guò)程化管理。
 

儀器儀表品牌一覽表:

  美國(guó)力科 美國(guó)安捷倫 美國(guó)吉時(shí)利 美國(guó)泰克
 
  臺(tái)灣富貴 臺(tái)灣固緯 日本橫河 日本日置 日本建伍
 
  德國(guó)惠美 日本菊水 日本巖崎 日本愛(ài)德萬(wàn) 日本目黑
 
  韓國(guó)NEX1 美國(guó)勝利 日本安立 臺(tái)灣京迎 日本三和
 
  日本共立 日本泰仕 韓國(guó)金進(jìn) 美國(guó)鳥牌 美國(guó)艾法斯
 
  優(yōu)利德 上海三科 常州同惠 廣州測(cè)之寶 杭州遠(yuǎn)方
 
  南京普盛 山東精久 北京普源 成都前鋒 深圳澤豐盛
 
  寧波中策 艾德克斯 杭州威博 成都五行
 

儀器儀表發(fā)展史

古代儀器儀表

  (一)早期主要的測(cè)量、度量器具
  天文鐘/水運(yùn)天文臺(tái)

天文鐘/水運(yùn)天文臺(tái)

1.稱重器和計(jì)時(shí)器人類*早的度量器具是稱重器和計(jì)時(shí)器,反映了人類早期的認(rèn)識(shí)和生活需求?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)公元前2500年使用天平的證據(jù),而在普通貿(mào)易中使用天平的*早跡象是在公元前1350年。天平桿為木制,砝碼則是用青銅做成的各類鳥獸形狀。原始的計(jì)時(shí)器主要有影鐘、水鐘和水運(yùn)天文臺(tái)3種。公元前1450年,古埃及就有綠石板影鐘。至公元14世紀(jì),用以表示時(shí)間的**可靠的方法是日晷或影鐘。
 
  公元前600年至公元前525年,也有用棕櫚葉和鉛垂線記錄夜間時(shí)間和特定天體的儀器。當(dāng)天體通過(guò)子午線時(shí),從棕櫚葉的開口中觀察到天體穿過(guò)鉛垂線的過(guò)程。在中國(guó)江蘇儀征,出土了東漢中期的小型折疊銅質(zhì)民間測(cè)影儀器,外形與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上使用的臺(tái)式血壓計(jì)相似。
 
  公元1400年前,埃及記錄較短時(shí)間的儀器叫水鐘,水鐘內(nèi)有刻度,下有小孔,整個(gè)水鐘用雪花石膏做成瓶狀。在希臘,羅馬有當(dāng)時(shí)世界上**的機(jī)械計(jì)時(shí)儀——水儀。通過(guò)水的傳遞計(jì)量時(shí)間,記錄的是不斷流動(dòng)的概念而不是連續(xù)相等的時(shí)間,非常不**。中國(guó)北宋時(shí)期的蘇頌和韓公謙于1088年制作了天文計(jì)時(shí)器——天文儀象臺(tái)。它采用民間的水車、筒車、桔槔、凸輪和天平秤桿等,是集觀測(cè)、演示和報(bào)時(shí)為一身的“自動(dòng)化”天文鐘,被稱為水運(yùn)天文臺(tái)。
  渾天儀

渾天儀

2.指南針、渾天儀、地動(dòng)儀
 
  在中國(guó),公元前300~公元前100年,有人利用天然磁石的性質(zhì),發(fā)明了磁羅盤,即定向儀器;指南針到宋代發(fā)展成熟。中國(guó)西夏時(shí)候就有觀測(cè)和記錄天文的儀器,叫渾天儀元代的郭守儀(1231年~1361年)對(duì)渾天儀進(jìn)行了改造,制成簡(jiǎn)儀,其制造水平在當(dāng)時(shí)遙遙**,其原理在現(xiàn)代工程測(cè)量、地形觀測(cè)和航海儀器中廣泛使用。東漢時(shí)期,張衡發(fā)明了世界上**臺(tái)自動(dòng)天文儀——渾天儀和世界上**臺(tái)觀測(cè)氣象的候風(fēng)儀,開創(chuàng)了人類使用儀器測(cè)量地震的歷史。
 
 ?。ǘ┕糯木軆x器
 
  至1500年,世界上已有了精密儀器。這時(shí)的天文儀器已經(jīng)比較**,主要有赤道經(jīng)緯儀、子午渾儀、視差儀,以及希臘的角度儀、水準(zhǔn)儀及星盤等;計(jì)時(shí)儀器有便攜式日昝和水鐘;計(jì)算和證明儀器有天球儀、日歷、小時(shí)計(jì)算器等。這些儀器的制造工藝和使用材料等在當(dāng)時(shí)都有相當(dāng)高的水平和測(cè)量精度。780年,穆斯林造幣廠的工人把天平放在密閉容器中,以兩次的稱量結(jié)果相比較,天平經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次擺動(dòng)達(dá)到平衡后讀取數(shù)據(jù),能稱出1 /3毫克。這是分析天平的始祖。
 
 ?。ㄈ┕糯目茖W(xué)儀器
 
  15世紀(jì)后期,隨著自然科學(xué)的發(fā)展,早期的科學(xué)儀器也以不同的背景和形式逐漸形成,主要有光學(xué)儀器、溫度計(jì)、擺鐘、數(shù)學(xué)儀器等。
 
  1.光學(xué)儀器
 
  1590年左右,荷蘭人扎哈里那斯·詹森制造了**個(gè)非常**的復(fù)合顯微鏡,這就是今天人們常說(shuō)的顯微鏡。
 
  另一荷蘭人漢斯·利佩于1608年發(fā)明了單筒望遠(yuǎn)鏡,后來(lái)又發(fā)明了雙筒望遠(yuǎn)鏡。伽利略把望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡**次用于科學(xué)實(shí)驗(yàn),并于1609年后制造了**臺(tái)長(zhǎng)29米、直徑42毫米的鉛管儀器,所以后來(lái)人們常把伽利略作為望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡的實(shí)際***。1611年,刻卜勒出版了《屈光學(xué)》,解釋了望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡的光學(xué)原理,并提出了“天文望遠(yuǎn)鏡”的設(shè)想。再后來(lái),沙伊納制造**架天文望遠(yuǎn)鏡,牛頓于1668年制成了**架天文反射望遠(yuǎn)鏡。
 
  18世紀(jì)后半葉,所有的光學(xué)儀器都是在開普勒式透鏡組合的基礎(chǔ)上改造。
 
  2.溫度計(jì)
 
  伽利略在他早期的實(shí)驗(yàn)中,用玻璃管制成了空氣溫度計(jì)。后來(lái),托斯卡斯的大公斐迪南二世改良制成液體溫度計(jì)。
 
  大約1714年,華倫海特創(chuàng)造了以其名字命名的溫度計(jì),被稱為華氏溫度計(jì)。17世紀(jì)末,氣壓計(jì)和溫度計(jì)與刻度標(biāo)尺、指針和其它配件配合安裝在一起,成為儀器大家庭中的重要組成部分,也是儀器制造貿(mào)易中的重要部分。
 
  3.數(shù)學(xué)儀器
 
  英格蘭的吉米尼( Thomas Gemini)率先進(jìn)行數(shù)學(xué)儀器(1524年~1562年)的制造,之后不久英國(guó)雕刻匠和制模匠科爾(Humfray Cole)開始從事儀器的專門制作,從此開始出現(xiàn)了大批的儀器供應(yīng)商,產(chǎn)品范圍也由星盤、日昝和象限儀擴(kuò)展到觀測(cè)和測(cè)量用儀器,以及一系列演示“自然科學(xué)實(shí)驗(yàn)”的儀器。
 
  4.其它儀器
 
  到1650年后,新型的精密儀器就不斷地被制造出來(lái)。如測(cè)量用的圓周儀、量角器,航海用的高度觀測(cè)儀和反向式八分儀,繪圖和校儀用的分度尺和繪圖儀,還有經(jīng)緯儀、氣泡水平儀、新型望遠(yuǎn)準(zhǔn)鏡、測(cè)探儀、海水取暖器、玻意爾制造的比重計(jì)、擺鐘,等等。這些精密儀器為17世紀(jì)后自然科學(xué)的發(fā)展提供了重要保障,是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的標(biāo)志,也為科學(xué)儀器的進(jìn)一步發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。

近代儀器儀表的形成與發(fā)展

  到了18世紀(jì)初,由于科學(xué)研究和科學(xué)課堂的需求,制造者們開始設(shè)計(jì)和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的儀器和配件;儀表工匠與其它專業(yè)制造者聯(lián)合起來(lái),制造了光學(xué)、氣動(dòng)、磁力和電力等方面的儀器,從此將儀器與儀表正式結(jié)合起來(lái),使儀器儀表融為一體,成為一個(gè)專門的學(xué)科。
 
  1.以蒸汽機(jī)的發(fā)明為標(biāo)志,一種將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的往復(fù)式動(dòng)力機(jī)械,引起了18世紀(jì)的工業(yè)**,人類進(jìn)入了工業(yè)化時(shí)代。
 
  1800年,英國(guó)的特里維西克設(shè)計(jì)了可安裝在較大車體上的高壓蒸汽機(jī),這是機(jī)車的雛型。英國(guó)的史蒂芬孫將機(jī)車不斷改進(jìn),在1829年創(chuàng)造了“火箭”號(hào)蒸汽機(jī)車,該機(jī)車拖帶一節(jié)載有30位乘客的車廂,時(shí)速達(dá)46公里/時(shí),引起了各國(guó)的重視,開創(chuàng)了鐵路時(shí)代。
 
  2.自從奧斯特1820發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),奧斯特做了六十多個(gè)實(shí)驗(yàn),考察電流對(duì)磁針作用的強(qiáng)弱、電流對(duì)磁針的影響;并在1820年7月21日發(fā)表了題為《關(guān)于磁針上電流碰撞的實(shí)驗(yàn)》的論文,向科學(xué)界宣布了電流的磁效應(yīng),揭開了電磁學(xué)的序幕,標(biāo)志著電磁學(xué)時(shí)代的到來(lái)。
 
  1831年8月26日,法拉第用伏打電池在給一組線圈通電(或斷電)的瞬間,在另一組線圈獲得的感生電流,稱之為“伏打電感應(yīng)”。同年10月17日,法拉第完成了在磁體與閉合線圈相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)在閉合線圈中激發(fā)電流的實(shí)驗(yàn),稱之為“磁電感應(yīng)”,并提出磁場(chǎng)的概念,實(shí)現(xiàn)了“磁生電”,創(chuàng)造電磁力學(xué),設(shè)計(jì)了圓盤發(fā)電機(jī),宣告了電氣時(shí)代的到來(lái),以電磁為核心的**代電磁式儀器開始逐步走向成熟。
 
  電磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用,為原始的機(jī)械式儀器儀表向電磁式儀器儀表發(fā)展提供了理論和技術(shù)保障,使**代指針式儀器儀表正式形成與發(fā)展。
  雷達(dá)

雷達(dá)

3.麥克斯韋繼法拉第之后集電磁學(xué)大成,在1865年他預(yù)言了電磁波的存在,說(shuō)并指出電磁波只可能是橫波,計(jì)算出電磁波的傳播速度等于光速。麥克斯韋于1873年建立電磁理論,在出版的科學(xué)名著《電磁理論》中系統(tǒng)、**、**地闡述了電磁場(chǎng)理論,成為經(jīng)典物理學(xué)的重要支柱之一。4.1886 年至1888 年,德國(guó)物理學(xué)家赫茲通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了麥克斯韋爾的理論,證明了無(wú)線電輻射具有波的所有特性,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)了無(wú)線電波,設(shè)計(jì)出了雷達(dá),開啟了無(wú)線電波通信技術(shù),使遠(yuǎn)距離無(wú)線測(cè)量?jī)x器的出現(xiàn)成為可能,讓電話、電視等電器有了飛躍發(fā)展。
 
  5.隨著X射線、γ射線先后被德國(guó)科學(xué)家倫琴、法國(guó)科學(xué)家P.V.維拉德發(fā)現(xiàn),因其超強(qiáng)穿透力這一特性,使儀器的功能與概念被進(jìn)一步推向更深的領(lǐng)域,如廣東正業(yè)的X光檢查機(jī)、檢孔機(jī)ASIDA-JK2400、線寬檢測(cè)儀等儀器,就采用了X射線、γ射線的超強(qiáng)穿透力研發(fā)的先進(jìn)檢測(cè)儀器設(shè)備。
 
  6.20世紀(jì)初,電子技術(shù)的發(fā)展使各類電子儀器快速產(chǎn)生,如今后普及全球的電子計(jì)算機(jī),便是從這一時(shí)代開始崛起的。同時(shí),隨著工業(yè)化程度的不斷提高,各行各業(yè)的電子儀器如雨后春筍般地出現(xiàn),如計(jì)量、分析、生物、天文、汽車、電力、石油、化工儀器等。
 
  電子儀器的產(chǎn)生使儀器儀表從模擬式儀器過(guò)渡到數(shù)字式儀器。
 

五大發(fā)展趨勢(shì)

  20世紀(jì)中期以后,隨著自動(dòng)控制理論的產(chǎn)生和自動(dòng)控制技術(shù)的成熟,以A /D (數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換)環(huán)節(jié)為基礎(chǔ)的數(shù)字式儀器得到快速發(fā)展。
 
  伴隨著計(jì)算機(jī)、通訊、軟件和新材料、新技術(shù)等的快速發(fā)展與成熟,人工智能、在線測(cè)控成為可能,使儀器走向智能化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化。
 
  數(shù)字儀器、智能儀器、個(gè)人計(jì)算機(jī)儀器、虛擬儀器和網(wǎng)絡(luò)儀器代表了20世紀(jì)現(xiàn)代科學(xué)儀器發(fā)展的主流與方向。

數(shù)字儀器

  數(shù)字技術(shù)(Digital Technology)是指借助一定的設(shè)備將各種信息,包括、圖、文、聲、像等,轉(zhuǎn)化為電子計(jì)算機(jī)能識(shí)別的二進(jìn)制數(shù)字“0”和“1”后進(jìn)行運(yùn)算、加工、存儲(chǔ)、傳送、傳播、還原的技術(shù)。通常也稱為數(shù)碼技術(shù)。
 
  以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ),以大規(guī)模集成電路為主體構(gòu)成數(shù)字式儀器,對(duì)被測(cè)量的模擬信號(hào)進(jìn)行A /D轉(zhuǎn)換后,傳輸、處理、存貯和顯示的信號(hào)均為數(shù)字信號(hào),使測(cè)試速度快,準(zhǔn)確性也大大提高,常見(jiàn)的代表儀器有恒溫恒濕箱、溫度傳感器等。
 
  數(shù)字化是智能儀器、個(gè)人儀器和虛擬儀器的基礎(chǔ),是計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)入測(cè)量?jī)x器的前提。廣泛應(yīng)用于電子數(shù)字計(jì)算機(jī)、數(shù)控技術(shù)、通訊設(shè)備、數(shù)字儀表等方面,諸如人類**臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC,愛(ài)思達(dá)金相顯微鏡,體視顯微鏡,X光檢查機(jī)等。

智能儀器

  智能儀器是把一個(gè)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)嵌入到數(shù)字式電子測(cè)量?jī)x器中而構(gòu)成的獨(dú)立式儀器。
 
  嵌入的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以是芯片級(jí),如單片機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理(Digital Signal Processing,DSP)等,模板級(jí)如PC - 4。也可以是系統(tǒng)級(jí),如微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),可編程單芯片系統(tǒng)( System on a ProgrammableChip,SOPC)等。
 
  智能儀器在結(jié)構(gòu)上自成一體,有的儀器內(nèi)部還帶有專用的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和通用接口總線( General Purpose Interface Bus,GP IB)接口,能獨(dú)立完成測(cè)試。智能儀器由于引入了計(jì)算機(jī),功能強(qiáng)大,性能優(yōu)異,使用靈活、方便,是現(xiàn)階段**電子儀器的主體。如離子污染測(cè)試儀,上PIN機(jī),雙盤研磨機(jī),剝離強(qiáng)度測(cè)試儀,拉脫強(qiáng)度測(cè)試儀等都采用智能技術(shù)的現(xiàn)代化精密檢測(cè)儀器,又比如納米智能機(jī)器人。
 
  隨著新技術(shù)、新工藝和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的不斷進(jìn)步,智能儀器還在不斷發(fā)展,不斷推陳出新,不斷提高智能水平。
  彩印儀器卡

彩印儀器卡

個(gè)人儀

  把測(cè)試功能的硬件模塊,做成一個(gè)I/O插卡(儀器卡),直接插入個(gè)人計(jì)算機(jī)( PC)擴(kuò)展插槽,再配置相應(yīng)的測(cè)試軟件,使計(jì)算機(jī)能夠完成測(cè)量?jī)x器的功能,構(gòu)成一個(gè)以PC為基礎(chǔ)的個(gè)人計(jì)算機(jī)儀器。個(gè)人計(jì)算機(jī)儀器充分吸取了GP IB標(biāo)準(zhǔn)化和智能儀器智能化的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)又能共享PC機(jī)的硬件、外設(shè)和軟件資源,使其顯示出強(qiáng)大的生命力。

虛擬儀器

  虛擬技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)界面和在線幫助功能,建立儀器虛擬板面,通過(guò)計(jì)算操作完成對(duì)對(duì)象的測(cè)試分析功能。
 
  虛擬儀器實(shí)質(zhì)上是“軟硬結(jié)合”、“虛實(shí)結(jié)合”的產(chǎn)物。它充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)展傳統(tǒng)儀器的功能。在虛擬儀器中,硬件只是信號(hào)傳輸?shù)慕橘|(zhì),軟件才是整個(gè)儀器系統(tǒng)的關(guān)鍵。
 
  用戶可根據(jù)自己的需要通過(guò)編制不同的測(cè)試軟件來(lái)構(gòu)建不同功能的測(cè)試系統(tǒng)。其中,許多硬件功能可直接由軟件實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)具有極強(qiáng)的通用性和多功能性。

網(wǎng)絡(luò)儀器

  基于Internet和Intranet的網(wǎng)絡(luò)儀器是計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的**結(jié)合,代表了當(dāng)前和今后儀器儀表領(lǐng)域的發(fā)展潮流,已在測(cè)量與測(cè)控領(lǐng)域內(nèi)顯現(xiàn)。如網(wǎng)絡(luò)化流量計(jì)、網(wǎng)絡(luò)化傳感器、網(wǎng)絡(luò)化示波器、網(wǎng)絡(luò)化分析儀和網(wǎng)絡(luò)化計(jì)量表等,都成為人們的新寵。
 
  網(wǎng)絡(luò)化儀器可實(shí)現(xiàn)任意時(shí)間、任何地點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程訪問(wèn),實(shí)時(shí)獲得儀器的工作狀態(tài);通過(guò)友好的用戶界面,不僅可對(duì)遠(yuǎn)程儀器進(jìn)行功能控制和狀態(tài)檢測(cè),還能將遠(yuǎn)程儀器測(cè)得的數(shù)據(jù)快速傳遞給本地計(jì)算機(jī)。與傳統(tǒng)的儀器相比,網(wǎng)絡(luò)儀器具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),如功能分散、危險(xiǎn)分散、地理分散、管理集中、通信功能強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)隔離度高、分布廣泛;系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單,人機(jī)界面友好,便于擴(kuò)展和維護(hù);通信標(biāo)準(zhǔn)公開、一致、開放,儀器間信息資源共享,具有互操作性,可組建大規(guī)模分布式測(cè)控網(wǎng)絡(luò),等等。因此,網(wǎng)絡(luò)儀器已成為現(xiàn)代儀器儀表發(fā)展的突出方向。
 

未來(lái)總體趨勢(shì)

  進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),網(wǎng)絡(luò)、在線、智能等高科技化已成為現(xiàn)代儀器*主要的特征和發(fā)展趨勢(shì)。
 
  高新技術(shù)研究成果的廣泛采用,跨學(xué)科的綜合設(shè)計(jì)、高精尖的制造技術(shù)等,使儀器儀表領(lǐng)域發(fā)生了根本性的變革?,F(xiàn)代儀器儀表作為典型的高科技產(chǎn)品,完全突破了傳統(tǒng)的光、機(jī)、電構(gòu)架,向著計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、多功能化的方向迅速發(fā)展,向著更高速、更靈敏、更可靠、更簡(jiǎn)捷地獲取被分析、檢測(cè)、控制對(duì)象全方位信息的方向邁進(jìn)。
 
  隨著微機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷拓展,新世紀(jì)的測(cè)試儀器將是一個(gè)開放的系統(tǒng)概念??茖W(xué)測(cè)試儀器正由單臺(tái)智能化逐步走向通用模件化,并實(shí)現(xiàn)即插即用,靈活方便地組成針對(duì)不同對(duì)象的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng);難于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的大型科學(xué)儀器,向更高的測(cè)量精度、高可靠性和環(huán)境適應(yīng)性方向發(fā)展,其使用的自動(dòng)化水平不斷提高,并普遍具有自補(bǔ)償、自診斷、自故障處理等功能。近年來(lái),納米級(jí)的精密機(jī)械、分子層次的現(xiàn)代化學(xué)、基因?qū)哟蔚纳飳W(xué),以及高精密超性能特種功能材料研究成果等當(dāng)代*新技術(shù)成果的問(wèn)世,使儀器儀表不斷向更深領(lǐng)域發(fā)展。
 
  縱觀儀器儀表的發(fā)展歷程,可以得出未來(lái)儀器儀表的總體發(fā)展趨勢(shì)是“六高一長(zhǎng)二十化”,即傳統(tǒng)的儀器儀表朝著高性能、高精度、高靈敏、高穩(wěn)定、高可靠、高環(huán)保和長(zhǎng)壽命的方向發(fā)展;而新型的儀器儀表與元器件將朝著小型化(微型化) 、集成化、成套化、電子化、數(shù)字化、多功能化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、計(jì)算機(jī)化、綜合自動(dòng)化、光機(jī)電一體化;服務(wù)上的專門化、簡(jiǎn)捷化、家庭化、個(gè)人化、無(wú)維護(hù)化以及組裝生產(chǎn)自動(dòng)化、無(wú)塵(或超凈)化、專業(yè)化、規(guī)?;姆较虬l(fā)展。
 

發(fā)展主流

  隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和自動(dòng)化程度的不斷提高,中國(guó)儀器儀表行業(yè)也將發(fā)生新的變化并獲得新的發(fā)展。儀器儀表產(chǎn)品的高科技化,必將成為日后儀器儀表科技與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主流。
 
  世界近20年來(lái),微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)、高密封技術(shù)、特種加工技術(shù)、集成技術(shù)、薄膜技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、納米技術(shù)、激光技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)和生物技術(shù)等高新技術(shù)得到了迅猛發(fā)展。
 
  這一背景和形勢(shì),不斷地向儀器儀表提出了更高、更新、更多的要求,如要求速度更快、靈敏度更高、穩(wěn)定性更好、樣品量更少、檢測(cè)微損甚至無(wú)損、遙感遙測(cè)更遠(yuǎn)距、使用更方便、成本更低廉、無(wú)污染等,同時(shí)也為儀器儀表科技與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的推動(dòng)力,并成了儀器儀表進(jìn)一步發(fā)展的物質(zhì)、知識(shí)和技術(shù)基礎(chǔ)。
 
  尤其需要指出:近10年來(lái),由于包括納米級(jí)的精密機(jī)械研究成果、分子層次的現(xiàn)代化學(xué)研究成果、基因?qū)哟蔚纳飳W(xué)研究成果,以及高精密超性能特種功能材料研究成果和全球網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推廣應(yīng)用成果等在內(nèi)的一大批當(dāng)代*新技術(shù)成果的競(jìng)相問(wèn)世,使得儀器儀表領(lǐng)域發(fā)生了根本性的變革。通過(guò)分析可以看出,高科技化不但是現(xiàn)代儀器儀表的主要特征,而且是振興儀表工業(yè)的必由之路,也是新世紀(jì)儀器儀表及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主流。
 

分類

分類標(biāo)準(zhǔn)

  儀器儀表是多種科學(xué)技術(shù)的綜合產(chǎn)物,品種繁多,使用廣泛,而且不斷更新,有多種分類方法。按使用目的和用途來(lái)分,主要有量具量?jī)x、汽車儀表、拖拉機(jī)儀表、船用儀表、航空儀表、導(dǎo)航儀器、駕駛儀器、無(wú)線電測(cè)試儀器、載波微波測(cè)試儀器、地質(zhì)勘探測(cè)試儀器、建材測(cè)試儀器、地震測(cè)試儀器、大地測(cè)繪儀器、水文儀器、計(jì)時(shí)儀器、農(nóng)業(yè)測(cè)試儀器、商業(yè)測(cè)試儀器、教學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、環(huán)保儀器等。

機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品儀器儀表分類

  屬于機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品的儀器儀表有工業(yè)自動(dòng)化儀表、電工儀器儀表、光學(xué)儀器,分析儀器、實(shí)驗(yàn)室儀器與裝置、材料試驗(yàn)機(jī)、氣象晦洋儀器、電影機(jī)械、照相機(jī)械、復(fù)印縮微機(jī)械、儀器儀表元器件、儀器儀表材料、儀器儀表工藝裝備等十三類。它們通用性較強(qiáng),批量較大,或?yàn)閮x器儀表工業(yè)所必需的基礎(chǔ)。

按不同特征分類

  各類儀器儀表按不同特征,例如功能、檢測(cè)控制對(duì)象、結(jié)構(gòu)、原理等還可再分為若干的小類或子類。如工業(yè)自動(dòng)化儀表按功能可分為檢測(cè)儀表、回路顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表和執(zhí)行器等;其中檢測(cè)儀表按被測(cè)物理量又分為溫度測(cè)量?jī)x表、壓力測(cè)量?jī)x表、流量測(cè)量?jī)x表、物位測(cè)量?jī)x表和機(jī)械量測(cè)量?jī)x表等;溫度測(cè)量?jī)x表按測(cè)量方式又分為接觸式測(cè)溫儀表和非接觸式測(cè)溫儀表;接觸式測(cè)溫儀表又可分為熱電式、膨脹式、電阻式等。

其它分類方法

  其他各類儀器儀表的分類法大體類似,主要與發(fā)展過(guò)程、使用習(xí)慣和有關(guān)產(chǎn)品的分類有關(guān)。儀器儀表在分類方面尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),儀器儀表的命名也存在類似情況。
 
  在現(xiàn)實(shí)實(shí)際工作中,我們經(jīng)常將儀器儀表分為兩個(gè)大類:自動(dòng)化儀表和便攜式儀器儀表,自動(dòng)化儀表指需要固定安裝在現(xiàn)場(chǎng)的儀表,也稱現(xiàn)場(chǎng)安裝儀器儀表或者表盤安裝儀器儀表,這類儀表需要和其他設(shè)備配套使用,以完成某一項(xiàng)或幾項(xiàng)功能;便攜式儀器儀表是指單獨(dú)使用,有時(shí)也叫檢測(cè)儀器儀表,一般分臺(tái)式和手持兩種。
 
  儀器儀表還有一種分類,叫一次儀表和二次儀表,一次儀表指?jìng)鞲衅鬟@類直接感觸被測(cè)信號(hào)的部分,二次儀表指放大、顯示、傳遞信號(hào)部分。
 

性能

  衡量?jī)x器儀表性能的主要技術(shù)指標(biāo)有**度、靈敏度、響應(yīng)時(shí)間等。**度表示儀表測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值的一致程度。儀器儀表的**度常用**度等級(jí)來(lái)表示,例如0.1級(jí)、0.2級(jí)、0.5級(jí)、1.0級(jí)、1.5級(jí)等。0.1級(jí)表儀表總的誤差不超過(guò)±1.0%范圍。**度等級(jí)數(shù)小,說(shuō)明儀表的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都小,也就是這種儀表精密。靈敏度表示當(dāng)被測(cè)的量有一個(gè)很小的增量時(shí)與此增量引起儀表示值增量之比,它反映儀表能夠測(cè)量的*小被測(cè)量。響應(yīng)時(shí)間是指儀表輸入一個(gè)階躍量時(shí),其輸出由初始值**次到達(dá)*終穩(wěn)定值的時(shí)間間隔,一般規(guī)定以到達(dá)穩(wěn)定值的95%時(shí)的時(shí)間為準(zhǔn)。此外,還有重復(fù)性、線性度、滯環(huán)、死區(qū)、漂移等性能技術(shù)指標(biāo)。發(fā)展趨勢(shì)
 
  科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步不斷對(duì)儀器儀表提出更高更新的要求。儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)是不斷利用新的工作原理和采用新材料及新的元器件,例如利用超聲波、微波、射線、紅外線、核磁共振、超導(dǎo)、激光等原理和采用各種新型半導(dǎo)體敏感元件、集成電路、集成光路、光導(dǎo)纖維等元器件。其目的是實(shí)現(xiàn)儀器儀表的小型化,減輕重量、降低生產(chǎn)成本和更便于使用與維修等。另一重要的趨勢(shì)是通過(guò)微型計(jì)算機(jī)的使用來(lái)提高儀器儀表的性能,擔(dān)高儀器儀表本身自動(dòng)化、智能化程度和數(shù)據(jù)處理能力。儀器儀表不僅供單項(xiàng)使用,而且可能過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口和數(shù)據(jù)通道與電子計(jì)算機(jī)結(jié)合起來(lái),組成各種測(cè)試控制管理綜合系統(tǒng),滿足更高的要求。
 
  工業(yè)自動(dòng)化儀表重點(diǎn)發(fā)展基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表、特種和專用自動(dòng)化儀表;**擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域,推進(jìn)儀器儀表系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化,完成 自動(dòng)化儀表從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變,5年內(nèi)數(shù)字儀表比例達(dá)到60%以上;推進(jìn)具有自主版權(quán)自動(dòng)化軟件的商品化。
 
  電工儀器儀表重點(diǎn)發(fā)展長(zhǎng)壽命電能表、電子式電度表、特種專用電測(cè)儀表和電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)管理系統(tǒng)。2005年,中低檔電工儀器儀表國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率要達(dá)到95%;到2010年,高中檔電工儀器儀表國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到80%。
 
  科學(xué)測(cè)試儀器重點(diǎn)發(fā)展過(guò)程分析儀器、環(huán)保監(jiān)測(cè)儀器儀表、工業(yè)爐窯節(jié)能分析儀器以及圍繞基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)所需的汽車零部件動(dòng)平衡、動(dòng)力測(cè)試及整車性能檢測(cè)儀、大地測(cè)量?jī)x器、電子速測(cè)儀、測(cè)量型全球定位系統(tǒng)以及其他試驗(yàn)機(jī)、實(shí)驗(yàn)室儀器等新產(chǎn)品。產(chǎn)品以技術(shù)含量較高的中檔產(chǎn)品為主,到2005年在總產(chǎn)值中占50%~60%。
 
  環(huán)保儀器儀表重點(diǎn)發(fā)展大氣環(huán)境、水環(huán)境的環(huán)保監(jiān)測(cè)儀器儀表、取樣系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測(cè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)品,2005年技術(shù)水平達(dá)到20世紀(jì)90年代后期******,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到50%~60%,到2010年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到70%以上。
 
  儀器儀表儀器儀表元器件“十五”及2010年前,盡快開發(fā)出一批適銷對(duì)路、市場(chǎng)效果好的產(chǎn)品,品種占有率達(dá)到70%~80%,**產(chǎn)品市場(chǎng)占有率達(dá)60%以上;通過(guò)科技攻關(guān)、新品開發(fā),使產(chǎn)品質(zhì)量水平達(dá)到國(guó)際20世紀(jì)90年代末水平,部分產(chǎn)品接近國(guó)外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。
 
  信息技術(shù)電測(cè)儀器主要發(fā)展電測(cè)儀器軟件化、智能化技術(shù),總線式自動(dòng)測(cè)試技術(shù),綜合自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng),新型元器件測(cè)量技術(shù)及測(cè)試儀器,在線測(cè)試技術(shù),信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品測(cè)試技術(shù),多媒體測(cè)量技術(shù)以及相應(yīng)測(cè)試儀器,用電監(jiān)控管理技術(shù)等。
 
  市場(chǎng)分析
 
  中、低檔電工儀器儀表產(chǎn)品國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到95%,**產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率和中低檔產(chǎn)品的國(guó)外市場(chǎng)占有率在現(xiàn)有基礎(chǔ)上有大幅度提高。中國(guó)儀表產(chǎn)業(yè)在2010年的市場(chǎng)發(fā)展將有望提高。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo)。其中工業(yè)自動(dòng)化儀表,重點(diǎn)發(fā)展基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表、特種和專用的自動(dòng)化儀表。產(chǎn)品技術(shù)水平達(dá)到20世紀(jì)90年代后期國(guó)外先進(jìn)水平,2005年銷售額占到國(guó)產(chǎn)儀表銷售額的30%。面向市場(chǎng),**擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域,推進(jìn)儀表系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化,完成自動(dòng)化儀表從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變,“十五”末數(shù)字儀表的品種數(shù)達(dá)到60%以上。
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