淺析儀器儀表的發(fā)展
呂罕
摘要：儀器儀表與我們的生活息息相關(guān)，它在我們的生活生產(chǎn)中占有非常重要的地位。本文論述了我國(guó)儀器儀表的發(fā)展現(xiàn)狀，并指出儀器儀表今后的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：意義儀表 現(xiàn)狀 趨勢(shì)
儀器儀表跟信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)有著很深的關(guān)系，信息技術(shù)包括測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)。信息產(chǎn)業(yè)包括計(jì)算機(jī)軟硬件行業(yè)、通信設(shè)備制造及服務(wù)行業(yè)、儀器儀表行業(yè)。這就是說(shuō)，測(cè)量技術(shù)是信息技術(shù)的基礎(chǔ)和源頭，儀器儀表行業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。所以，儀器儀表在當(dāng)代社會(huì)信息時(shí)代對(duì)推動(dòng)科學(xué)技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有非常重要的地位。儀器儀表推動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，指引著是科學(xué)研究，增強(qiáng)軍事的戰(zhàn)斗力，即使在現(xiàn)代生活中我們也離不開(kāi)儀器儀表的存在。
一、我國(guó)儀器儀表的發(fā)展現(xiàn)狀
經(jīng)過(guò)多年來(lái)的發(fā)展，特別是近10年來(lái)的快速發(fā)展，我國(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成門(mén)類(lèi)品種基本齊全，布局比較合理，具有相當(dāng)技術(shù)基礎(chǔ)和生產(chǎn)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)體系。在亞洲我國(guó)是除日本以外第二大儀器儀表生產(chǎn)國(guó)，是發(fā)展中國(guó)家綜合實(shí)力最強(qiáng)的儀器儀表生產(chǎn)國(guó)。在我國(guó)儀器儀表技術(shù)進(jìn)步的實(shí)例很多，這里不能一一介紹。
我國(guó)的中高檔科學(xué)測(cè)試儀器國(guó)內(nèi)市場(chǎng)滿(mǎn)足率為30%，中低檔科學(xué)儀器滿(mǎn)足率65%，生產(chǎn)過(guò)程測(cè)量控制儀表及系統(tǒng)產(chǎn)品在大型工程項(xiàng)目中的品種滿(mǎn)足率達(dá)50%，中小型工程達(dá)70%。進(jìn)口產(chǎn)品往往是科研、生產(chǎn)所需的重大、關(guān)鍵設(shè)備, 技術(shù)含量高、附加值高。產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有、從小到大，初步形成了門(mén)類(lèi)比較齊全的儀器儀表生產(chǎn)、科研、營(yíng)銷(xiāo)體系。建成了一批科研開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)，培養(yǎng)了一批專(zhuān)業(yè)的經(jīng)營(yíng)、管理、技術(shù)人才。特別是部分中低檔產(chǎn)品形成了自己的優(yōu)勢(shì)和特色，各種數(shù)字萬(wàn)用表、電度表、水表、煤氣表、水準(zhǔn)儀、中低檔光學(xué)顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等產(chǎn)量居世界前列, 在基本滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)需要的同時(shí)，大量出口。通過(guò)科技攻關(guān)、聯(lián)合開(kāi)發(fā)、合資合作和引進(jìn)技術(shù)消化吸收國(guó)產(chǎn)化等多種形式，使我國(guó)儀器儀表行業(yè)部分中高檔主導(dǎo)產(chǎn)品縮小了與國(guó)際先進(jìn)水平的差距，并形成生產(chǎn)能力。合資合作的主要產(chǎn)品有大型DCS、EJA、流量計(jì)、電子經(jīng)緯儀、動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī)、高低溫試驗(yàn)儀器等。一批國(guó)有、集體、民營(yíng)、三資企業(yè)和科研院所通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，在行業(yè)中脫穎而出，并顯現(xiàn)出良好發(fā)展勢(shì)頭和后勁，已形成主導(dǎo)、核心力量。
二、儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)
1.智能化工業(yè)
自動(dòng)化儀表智能化主要特征現(xiàn)代自動(dòng)化儀表的智能化是指采用大規(guī)模集成電路技術(shù)、微處理器技術(shù)、接口通信技術(shù)，利用嵌入式軟件協(xié)調(diào)內(nèi)部操作，使儀表具有智能化處理的功能，在完成輸入信號(hào)的非線性處理，溫度與壓力的補(bǔ)償，量程刻度標(biāo)尺的變換，零點(diǎn)的漂移與修正，故障診斷等基礎(chǔ)上，還可完成對(duì)工業(yè)過(guò)程的控制，使控制系統(tǒng)的危險(xiǎn)進(jìn)一步分散，并使其功能進(jìn)一步增強(qiáng)。這類(lèi)產(chǎn)品以數(shù)字輸出形式出現(xiàn)，不但大大提升了儀表性能，而且便于信息溝通。
2.總線化
過(guò)程控制系統(tǒng)自動(dòng)化中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通常稱(chēng)為現(xiàn)場(chǎng)儀表。現(xiàn)場(chǎng)儀表主要有變送器，執(zhí)行器，在線分析儀表及其它檢測(cè)儀表�，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使組建集中和分布式測(cè)試系統(tǒng)變得更為容易。它是一種用于各種現(xiàn)場(chǎng)智能化儀表與中央控制之間的一種開(kāi)放、全數(shù)字化、雙向、多站的通信系統(tǒng)。目前現(xiàn)場(chǎng)總線已成為全球自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的重要表現(xiàn)形式，它為過(guò)程測(cè)控儀表的發(fā)展提供了千載難逢的發(fā)展機(jī)遇，并為實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的高精度、高穩(wěn)定、高可靠、高適應(yīng)、低消耗等方面提供了巨大動(dòng)力和發(fā)展空間。同時(shí)，各現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)制造廠家為了使自己的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)能得到應(yīng)用，紛紛推出與其控制系統(tǒng)配套的具有現(xiàn)場(chǎng)總線功能的測(cè)量?jī)x表和調(diào)節(jié)閥，形成了較為完整的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)體系。
3.網(wǎng)絡(luò)化
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)采用計(jì)算機(jī)數(shù)字化通信技術(shù)，使自動(dòng)控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備加入工廠信息網(wǎng)絡(luò)，成為企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)底層，可使智能儀表的作用得以充分發(fā)揮。隨著工業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，有可能不久將會(huì)出現(xiàn)以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系為主要特征的新型自動(dòng)化儀表。它實(shí)現(xiàn)了真正意義上的辦公自動(dòng)化與工業(yè)自動(dòng)化的無(wú)縫結(jié)合，因而我們稱(chēng)它為扁平化的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)。其良好的互連性和可擴(kuò)展性使之成為一種真正意義上的全開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，一種真正意義上的大統(tǒng)一。因此, 基于嵌入式Internet 的控制網(wǎng)絡(luò)代表了新一代控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然勢(shì)。
4.開(kāi)放性
現(xiàn)在的測(cè)控儀器越來(lái)越多采用以Windows/CE、Linux、VxWorks 等嵌入式操作系統(tǒng)為系統(tǒng)軟件核心和高性能微處理器為硬件系統(tǒng)核心的嵌入式系統(tǒng)技術(shù)，未來(lái)的儀器儀表和計(jì)算機(jī)的聯(lián)系也將會(huì)日趨緊密。儀器儀表設(shè)備上應(yīng)當(dāng)具備計(jì)算機(jī)的所有接口，如USB 接口、打印機(jī)接口、局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口等，測(cè)量的數(shù)據(jù)也應(yīng)通過(guò)USB接口存儲(chǔ)在可移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備中，使用這樣的儀器儀表設(shè)備和操作一臺(tái)簡(jiǎn)易電腦簡(jiǎn)直是如出一轍。齊備的接口可連接多種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控儀表或執(zhí)行器設(shè)備，在過(guò)程控制系統(tǒng)主機(jī)的支持下，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)形成具有特定功能的測(cè)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了多種智能化現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控設(shè)備的開(kāi)放式互連系統(tǒng)。現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)中的控制系統(tǒng)將向著智能化、總線化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化的方向發(fā)展。自動(dòng)智能化儀表將會(huì)得在不遠(yuǎn)的將來(lái)會(huì)廣泛地使用在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。高度發(fā)展的現(xiàn)代自動(dòng)控制技術(shù)在企業(yè)中的運(yùn)用，必然會(huì)給企業(yè)帶來(lái)更高、更好得到發(fā)展。

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