國外儀器儀表發(fā)展趨勢
1、自動化儀器的發(fā)展趨勢
工業(yè)自動化控制儀表主要包括變送器、調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥等設(shè)備，控制儀表從基地式調(diào)節(jié)器（變送、指示、調(diào)節(jié)一體化的儀表）開始，經(jīng)歷了氣功、電動單元組合儀表到計算機控制系統(tǒng)（DDC），直到今日的分散控制系統(tǒng)DCS。DCS已經(jīng)走過了20多年的里程，DCS以其高度的可靠性、方便的組態(tài)軟件、豐富的控制算法、開放的聯(lián)網(wǎng)能力等優(yōu)點，得到迅速的發(fā)展，成為計算機工業(yè)控制系統(tǒng)的主流。PLC以其結(jié)構(gòu)緊湊、功能簡單、速度快、可靠性高、價格低等優(yōu)點，迅速獲得廣泛應(yīng)用，已成為與DCS并駕齊驅(qū)的另一種主流工業(yè)控制系統(tǒng)。目前以PLC為基礎(chǔ)的DCS發(fā)展很快，PLC與DCS相互滲透、相互融合、相互競爭，已成為當(dāng)前工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。 DCS經(jīng)歷了初創(chuàng)（1975-1980）、成熟（1980-1985）、擴展（1985年以后）幾個發(fā)展時期，在控制功能完善、信息處理能力、速度及組態(tài)軟件等方面取得令人矚目的成就，已經(jīng)成為計算機控制系統(tǒng)的主流。當(dāng)今幾乎每個發(fā)達國家都生產(chǎn)自己的DCS，生產(chǎn)廠家一百多家，已銷售幾萬臺套。主要生產(chǎn)廠家集中在美國、日本、德國等多家公司，如美國霍尼韋爾（Honewell）的TDC300、TDC3000X、S9000；Foxboro的I/AS；Westing house的WDPF；ABB的MOD300；日本橫河（YOKOY2 W2）的CENUM、Mxl；日立的HIACS3000、5000；德國西門子（Siemens）的enermM、SIPAOS200；貝萊（BAILEY）的N90。

現(xiàn)場總線技術(shù)是九十年代迅速發(fā)展起來的一種用于各種現(xiàn)場自動化設(shè)備與其控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，是一種用于各種現(xiàn)場儀表（包括變送器、執(zhí)行器、記錄儀、單回路調(diào)節(jié)器、可編程序控制器、流程分析器等）與基于計算機的控制系統(tǒng)之間進行的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。有人預(yù)測：基于現(xiàn)場總線FCS（Fieidbus ControlSystem）將取代DCS成為控制系統(tǒng)的主角，Internet和Intranet技術(shù)也將進入控制領(lǐng)域，計算機自動化系統(tǒng)滲透到企業(yè)從生產(chǎn)到管理、直到經(jīng)營的方方面面。
的自動化儀表產(chǎn)品市場需求將快速增長。過程自動化儀表產(chǎn)品市場銷售額，在1996年達到461億美元，到2001年將增長到599億美元，預(yù)計到2006年將達到700億美元。從1996年到2001年間的年平均增長率為3.9%，而從2001年到2006年年平均增長率將達到4.6%，以不變價格計算，則2006年的銷售額為761億美元。主要應(yīng)用于玻璃、陶瓷、鋼鐵和有限金屬工業(yè)、軋鋼和鋁板材工業(yè)、化學(xué)、食品和制藥業(yè)、石化工業(yè)、紙漿和造紙業(yè)、環(huán)保、礦山、石油和天燃氣工業(yè)等。
在1996年的自動化產(chǎn)品，系統(tǒng)和維修的461億美元中，有406億美元是屬于自動化工程項目方面，有54億美元是用于操作方面。測量和自動化技術(shù)作為新的投資，在工廠現(xiàn)代化技資中將增長2~3倍。到2006年過程自動化產(chǎn)品的市場需求情況為：礦山工業(yè)為70億美元、原材料工業(yè)為90億美元、過程工業(yè)為360億美元、電站為110億美元、環(huán)保工業(yè)為70億美元。就地區(qū)而言，北美占27.2%、西歐占26%、亞非（不包括日本）占21.1%、日本占12.3%、東歐占4.7%、南美占4.9%，其它地區(qū)占3.7%，從中看出亞非地區(qū)的市場發(fā)展前景。
2、科學(xué)儀器的發(fā)展趨勢
（1）現(xiàn)代光學(xué)儀器的發(fā)展趨勢
從傳統(tǒng)光學(xué)儀器轉(zhuǎn)變現(xiàn)代光學(xué)儀器，關(guān)鍵在于計算機化，而微電子技術(shù)是基礎(chǔ)。光譜儀器發(fā)展zui快，發(fā)達國家80年代巳實現(xiàn)微機化，現(xiàn)已向聯(lián)用技術(shù)、全自動化（如內(nèi)裝機械手等機器人系統(tǒng)，實現(xiàn)元人操作），實驗室信息管理系統(tǒng)自動化及智能化方向發(fā)展。光學(xué)計量儀器從大型精密儀器——三座標(biāo)測量機到傳統(tǒng)的自準(zhǔn)直儀和投影儀都已實現(xiàn)微機化、光電化；激光技術(shù)的結(jié)合和CCD等光電器件的引人，更為快速、準(zhǔn)確、可靠的在線檢測和監(jiān)控創(chuàng)造了條件。
未來10年，由于高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，將進一步推動光學(xué)儀器實現(xiàn)光機電算一體化和智能化?，F(xiàn)今的智能化儀器更確切地應(yīng)稱為“微機化”儀器。而更高程度的智能化是信息技術(shù)的zui高層次，應(yīng)包括理解、推理、判斷與分析等一系列功能，是數(shù)值、邏輯與知識的結(jié)合分析結(jié)果，智能化的標(biāo)志是知識的表達與應(yīng)用。電子技術(shù)、計算機技術(shù)和光電器件的不斷發(fā)展和功能的完善，為儀器向更次的智能發(fā)展創(chuàng)造了條件。
未來10年，光和電的滲透會進一步強化，更多的新技術(shù)、新器件推廣應(yīng)用，因而在光機電算一體化的基礎(chǔ)上融入不同原理，派生出新用途的產(chǎn)品，以滿足各領(lǐng)域日益增長的需求。具有優(yōu)異性能的光電器件和功能材料的開發(fā)和應(yīng)用，將加速現(xiàn)代光學(xué)儀器的發(fā)展。如CCD器件、半導(dǎo)體激光器、光纖傳感器等制造技術(shù)趨于成熟，實現(xiàn)應(yīng)用已獲突破，顯示了廣泛的應(yīng)用前景。它必將使光學(xué)儀器領(lǐng)域發(fā)生重要變革，推動產(chǎn)品向小型化、高分辨、光電化和自動化發(fā)展。
（2）光學(xué)計量儀器的發(fā)展趨勢
·未來的光學(xué)計量儀器儀表是簡化設(shè)計，大量壓縮零部件，提高智能化和便于操作，發(fā)展在線計量測試儀器儀表。
·利用物理學(xué)的新效應(yīng)和高新技術(shù)及其成就開發(fā)新型計量測試儀器儀表和新型高靈敏度、高穩(wěn)定性、強抗干擾能力的新型傳感器技術(shù)。
如：利用高溫超導(dǎo)量子干涉器（SGUID）開發(fā)計量測試儀器、物理學(xué)測試儀器、地學(xué)和地質(zhì)學(xué)儀器、化學(xué)分析儀器、醫(yī)學(xué)儀器、無損材料檢驗儀器等。利用橢偏技術(shù)來檢測光纖、光學(xué)玻璃等，這是大家所共知的，它與近場光學(xué)相結(jié)合，不僅可以測量表面精細結(jié)構(gòu)，同時根據(jù)近場光學(xué)反射偏振信息可以分辨出被測物體的材料，這是目前實驗研究的新探索。將可調(diào)諧穩(wěn)頻激光光譜儀的技術(shù)用于高精密的幾何量與機械量和多種無形態(tài)的量的測量。開發(fā)以新一代微型光纖傳導(dǎo)激光干涉儀，它的測量范圍可以從納米到幾米或更大的范圍，分辨率可達10nm，并且克服了HP激光干涉儀的缺點，它具有HP激光干涉儀的一切功能；另外，它還可用于稱重，研制新型電子天平、高精度的電子皮帶稱、高分辨率的壓力計等。發(fā)展納米測量技術(shù)，建立納米計量測試標(biāo)準(zhǔn)，這是當(dāng)今在計量與測量技術(shù)研究中十分活躍的課題。
·發(fā)展微量機器人。類似的測量儀器已出現(xiàn)，即Zeiss的Scan Max三坐標(biāo)測量機。
它是利用了智能機器人技術(shù)，但要保證測量量值的計量正確性是一個十分復(fù)雜理論和技術(shù)問題。目前已得到了初步解決。
·環(huán)境保護科學(xué)儀器儀表的發(fā)展與進步，將是當(dāng)今和21世紀的重點研究領(lǐng)域。有關(guān)環(huán)?？茖W(xué)儀器儀表的檢測和有關(guān)這方面的配套的計量儀器儀表還缺乏。
·用于生產(chǎn)安全與防護的科學(xué)儀器儀表也還需大力開發(fā)與發(fā)展。它將成為儀器儀表行業(yè)的新分支。
（3）分析儀器的發(fā)展趨勢
分析儀器正向智能化方向發(fā)展，發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)是：基于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)分析儀器的自動化，通過計算機控制器和數(shù)字模型進行數(shù)據(jù)采集、運算、統(tǒng)計、分析、處理，提高分析儀器數(shù)據(jù)處理能力，數(shù)字圖像處理系統(tǒng)實現(xiàn)了分析儀器數(shù)字圖像處理功能的發(fā)展；分析儀器的聯(lián)用技術(shù)向測試速度超高速化、分析試樣超微量化、分析儀器超小型化的方向發(fā)展。
·世界分析儀器事業(yè)持續(xù)快速發(fā)展從技術(shù)發(fā)展角度來看，世紀之交的世界分析儀器技術(shù)可以說正在經(jīng)歷一場革命性的變化，傳統(tǒng)的光學(xué)、熱學(xué)、電化學(xué)、色譜、波譜類分析技術(shù)都已從經(jīng)典的化學(xué)精密機械電子學(xué)結(jié)構(gòu)、實驗室內(nèi)人工操作應(yīng)用模式，轉(zhuǎn)化為光、機、電、算（計算機）一體化、自動化的結(jié)構(gòu)，并正向更名副其實的智能系統(tǒng)發(fā)展（帶動有自診斷自控、自調(diào)、自行判斷決策等高智能功能），多臺儀器、多個實驗室結(jié)合的綜合分析管理系統(tǒng)（LIMS，Laboratory InformationManagementSystem）已經(jīng)推廣應(yīng)用；儀器計算機內(nèi)裝上調(diào)制解調(diào)器可以上網(wǎng)、制造廠商可與用戶或用戶之間實現(xiàn)信息交流（例如廠商對用戶正在使用的儀器進行遠距診斷、指導(dǎo)正確使用或提出維修指導(dǎo)，各同類儀器用戶或相同分析工作用戶直接進行數(shù)據(jù)交換、情報共享等），已經(jīng)不是研究開發(fā)的方向，普遍應(yīng)用已指日可待。
從世界分析儀器銷售增勢來看，世紀之交在農(nóng)業(yè)、能源、信息、環(huán)境、材料、生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域快速發(fā)展的需求剌激下，加上分析儀器技術(shù)發(fā)展推動的分析儀器更新?lián)Q代周期不斷縮短，使多年來世界分析儀器市場銷售額保持10%左右甚至更高的年增長率，這說明分析儀器行業(yè)不是“夕陽產(chǎn)業(yè)”，而是能不斷更新保持旺盛的生命力。
·世界分析儀器技術(shù)更新快、高科技含量增長迅猛。
為適應(yīng)現(xiàn)代高科技研究和產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，作為信息時代信息獲取——處理——傳輸鏈的源頭技術(shù)，分析儀器技術(shù)的發(fā)展是必然的。沒有新的分析方法、分析技術(shù)和相應(yīng)的全新分析儀器，不能更高、更全面、更靈敏、更可靠、更方便地獲取研究、生產(chǎn)、社會、環(huán)境等領(lǐng)域中的分析檢測信息，21世紀的信息時代就無從談起。這是我們在世紀之交期間面臨新形勢的一個特征，也是分析儀器新技術(shù)、新元器件、新產(chǎn)品會不斷涌現(xiàn)、高科技含量越來越大的緣由。從另一個角度來說，也是被世界科技和產(chǎn)業(yè)、人類社會發(fā)展大形勢的要求逼出來的，是分析儀器技術(shù)適應(yīng)大形勢發(fā)展的結(jié)果。
·分析技術(shù)和分析儀器的應(yīng)用日益拓展
在20世紀前些年經(jīng)典的分析技術(shù)和分析儀器主要是為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)大生產(chǎn)服務(wù)，主要為了適應(yīng)分析、監(jiān)控工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、保障大生產(chǎn)流程安全的要求而發(fā)展、提高的；當(dāng)今世紀之交分析技術(shù)和分析儀器的“用武之地”已經(jīng)大大拓展，zui引人注目的是在生物、環(huán)保、醫(yī)學(xué)等有關(guān)人的生存、發(fā)展領(lǐng)域的應(yīng)用日新月異，現(xiàn)代高科技在方面的發(fā)展也促進了分析技術(shù)和分析儀器的應(yīng)用拓展（例如生物武器、化學(xué)武器戰(zhàn)爭中調(diào)整、靈敏、準(zhǔn)確的現(xiàn)場毒物檢測、生命保障任務(wù)也大大擴大了分析儀器的應(yīng)用領(lǐng)域）。
可以肯定：在新世紀到來后，分析技術(shù)和分析儀器的應(yīng)用由“物”到“人”的拓展趨勢將更加顯著。我們必須看準(zhǔn)這個發(fā)展潮流，在分析儀器事業(yè)的發(fā)展思路中擺正位置、選好方向。
21世紀初，世界分析儀器市場的年銷售額遞增率為8-10%。2000年世界市場將達300億美元，世界分析儀器zui大的市場是美國，約占總銷售額的4096，其次是歐洲約占27%島，第三是日本，約占20%，中國進口分析儀器僅占世界銷售額的1.4%。
（4）科學(xué)儀器世界市場
科學(xué)儀器隨著世界經(jīng)濟增長，市場需求今后可望每年以3-6%的速度增長。需求潛力zui大的產(chǎn)業(yè)部門有：通信、電力、信息、生物、生物技術(shù)、醫(yī)藥、環(huán)保等。市場前景的國家和地區(qū)為東亞和墨西哥。
科學(xué)儀器的主要市場為美、德、日、法、英、意等工業(yè)發(fā)達國家。主要生產(chǎn)國和出口國是美、德、英、瑞士、日本、意大利。近年來部分發(fā)展中國家對科學(xué)儀器的需求增長很快，這些國家（地區(qū)）有智利、捷克、洪都拉斯、印度、中國臺灣省、厄瓜多爾、埃及等，他們對科學(xué)儀器的進口正在以年均15-30%的速度增長。
拉美市場由于不斷開放，國內(nèi)工業(yè)正在面對大量進口產(chǎn)品的競爭。市場的開放導(dǎo)致科學(xué)儀器進口關(guān)稅率下調(diào)和外匯控制放寬，例如哥斯達黎加減讓關(guān)稅，為進口商及時提供外匯，進口商可從任何一家當(dāng)?shù)劂y行獲得外匯，而無須中央銀行批準(zhǔn)，進口產(chǎn)品與當(dāng)?shù)禺a(chǎn)品的競爭迫使當(dāng)?shù)仄髽I(yè)加強質(zhì)量管理，提高產(chǎn)品質(zhì)量，并增加質(zhì)量管理所用的各種檢測儀器的進口。拉美地區(qū)大部分國家沒有科學(xué)儀器的生產(chǎn)能力，少數(shù)國家如巴西雖然有一定制造能力，但無法供應(yīng)精密的高水平的儀器。一些進行經(jīng)濟改革，特別是企業(yè)私有化進程加快的國家，如墨西哥的企業(yè)為了提高競爭力，對研究開發(fā)項目越來越重視，這有利于科研用的各種物理、化學(xué)分析儀器需求的增長。另外，環(huán)保也更加受到政府的重視，氣體分析儀器等的需求量正在上升。美國、德國、瑞士和日本是拉美國家科學(xué)設(shè)備的主要供應(yīng)國，巴西因地理優(yōu)勢占有一份市場。該市場要求產(chǎn)品價格合理，質(zhì)量優(yōu)良，送貨及時并耐用性強。
東歐國家中引人注目的市場是捷克、波蘭、羅馬尼亞。由于公費醫(yī)療被取消和大型環(huán)保工程計劃出臺，捷克對儀器儀表有強大需求。波蘭是東歐zui大的儀表市場，國內(nèi)生產(chǎn)有限，進口壁壘很小，用于科研的設(shè)備免征關(guān)稅。匈牙利的醫(yī)療制度也正在變革，但受購買預(yù)算約束。烏克蘭等其他東歐國家的主要需求部門也是科研和教育機構(gòu)，這些部門購買力有限。東歐、俄羅斯、烏克蘭精于生產(chǎn)各種分析測量儀，但在生產(chǎn)自動控制儀器，邊緣設(shè)備和軟件等方面遜于西方國家。
在非洲，埃及、摩洛哥是重要的儀器儀表市場。根據(jù)埃及1992年-1997年的五年計劃，政府撥款4億美元改造科研機構(gòu)的裝備，由于本國產(chǎn)量很小，幾乎均依靠進口，其中進口較多的產(chǎn)品有：化學(xué)分析儀器、光學(xué)儀器、檢測儀器。此外，尼日利亞也很引人注目，該國對科學(xué)儀器需求很少，但儀器、制藥業(yè)、化妝品的國家標(biāo)準(zhǔn)非常嚴格，迫使企業(yè)大量購買檢測儀表。
在東亞，亞洲“四小龍”、印度、印尼、馬來西亞、菲律賓、巴基斯坦、泰國對儀器儀表有旺盛的需求。亞洲“四小龍”面臨產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，對科研開發(fā)十分重視。新加坡政府對工業(yè)企業(yè)研究開發(fā)有專門的財政資助，香港為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)軌也加大了科研開展投入，中國臺灣省當(dāng)局不僅增加了基礎(chǔ)研究開發(fā)的財政支出，而且對私人企業(yè)的研究開發(fā)給予減免稅優(yōu)惠。這些國家和地區(qū)對高附加值的化學(xué)分析儀器、物理分析儀器、電子測量儀器、有很大需求。印度的儀器儀表市場呈現(xiàn)持續(xù)上升的勢頭，由于政府強調(diào)提率和競爭力，再加上對能源、電力、鋼鐵、化肥、紡織、造紙、石油、石化、制藥、生物技術(shù)、食品加工等各個部門的技資規(guī)劃，以及隨著印度制造商和出口商越來越多的實行ISO9000系列質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)認證體系，對購置儀器儀表的支出正在增加。印度還有相當(dāng)大量的科研機構(gòu)和大學(xué)從事高科技研究和質(zhì)量控制工作，這些部門也在推動高技術(shù)科學(xué)實驗設(shè)備需求上升。
泰國在東南亞國家中是衛(wèi)生防疫支出zui多的國家，對分光儀、分光光度計、攝譜儀的需求正在迅速擴大，日本的產(chǎn)品在這個市場占據(jù)*。印尼正在提高其產(chǎn)品在的競爭力，在質(zhì)量控制上有嚴格的標(biāo)準(zhǔn)，需要進行質(zhì)量控制的實驗。馬來西亞日益強調(diào)各產(chǎn)業(yè)加強研究開發(fā)，科學(xué)實驗設(shè)備的銷量正在增加。菲律賓以化工業(yè)為zui大需求者，其次是冶金工業(yè)，對化學(xué)分析儀器的需求也在增長。
3、電表、電度表的發(fā)展趨勢
西方市場和亞洲新興市場對電力事業(yè)的開發(fā)，將使歷史長達一個世紀的電度表市場煥發(fā)青春，隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，老式機電式電度表正逐步被新型數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片式電度表所取代，也給半導(dǎo)體芯片進人每個家庭的用電計量創(chuàng)造了機會。
數(shù)字芯片式電度表廠商，CirrusLogic公司和Analog Devices公司都認為，美國和歐洲電力市場的開放，將推動機電電度表向電子電度表的轉(zhuǎn)變。
據(jù)Cirrus Logic公司預(yù)測，電力市場的開放和用戶服務(wù)業(yè)務(wù)的擴大，已推動了電子電度表市場需求的不斷增長。
在今后開放的市場上，電子電度表也將比其單一的上代產(chǎn)品能記錄更廣泛的用電信息。這種新型電度表除能記錄用電累積數(shù)字外，還能確定用戶的高低峰值用電時間，預(yù)防用戶對電表的損壞，提供用電質(zhì)量自制，以限制電網(wǎng)中的電能損耗等信息，對統(tǒng)計變化不定的電費支出能起到重要作用。同時還帶有遠程監(jiān)測功能，通過元線網(wǎng)絡(luò)或調(diào)制解調(diào)器實現(xiàn)遠程監(jiān)控和抄表，免除了抄表工繁瑣的工作。
來自通用電氣、西門子、ABB、舒?zhèn)愗惿岬入姸缺砉?yīng)商的統(tǒng)計顯示，每年民用電度表產(chǎn)量接近10000萬套。Cirrus Logic公司預(yù)計1999年電度表歐洲銷售量將達400萬套，日本和美國各銷售300萬套，而中國的銷售量將接近8000萬套，雖然從現(xiàn)在起5年之內(nèi)，其比例將增長到33%，這還只是在民用電度表的市場增長，而總的電度表市場增長還應(yīng)包括成本更高的用于工業(yè)領(lǐng)域、智能售貨機和電子系統(tǒng)遠程診斷設(shè)備，以及預(yù)料之外的許多新產(chǎn)品用電子電度表的銷售量。
目前，美國電力市場的開放還不如產(chǎn)業(yè)分析家預(yù)測的那么快，因而許多電子電度表廠商紛紛進軍亞洲市場。而在發(fā)展中國家，電子電度表幾乎成了換代型產(chǎn)品，中國也準(zhǔn)備將這項技術(shù)用于民用電度表。芯片廠商預(yù)測中國將躍過老式電度表而直接引人低成本電子電度表，到2000年，中國電子電度表銷量將達到2000萬套，比Girrus Logic公司的預(yù)測還要樂觀。