鎧裝熱電偶作為溫度測量傳感器,通常與溫度變送器、調(diào)節(jié)器及顯示儀表等配套使用,組成過程控制系統(tǒng)，用以直接測量或控制各種生產(chǎn)過程中0-1800℃范圍內(nèi)的流體、蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體表面等溫度。鎧狀熱電偶具有能彎曲、耐高壓、熱響應(yīng)時(shí)間快和堅(jiān)固耐用等許多優(yōu)點(diǎn)，它和工業(yè)用裝配式熱電偶一樣，作為測量溫度的傳感器，通常和顯示儀表、記錄儀表和電子調(diào)節(jié)器配套使用。
簡介
鎧裝熱電偶
鎧裝熱電偶具有能彎曲、耐高壓、熱響應(yīng)時(shí)間快和堅(jiān)固耐用等許多優(yōu)點(diǎn)，它和工業(yè)用裝配式熱電偶一樣，作為測量溫度的傳感器，通常和顯示儀表、記錄儀表和電子調(diào)節(jié)器配套使用，同時(shí)，亦可以作為裝配式熱電偶的感溫元件。它可以直接測量各種生產(chǎn)過程中從0℃~800℃范圍內(nèi)的液體、蒸汽和其氣體介質(zhì)以及固體表面的溫度。與裝配式熱電偶相比，鎧裝熱電偶具有可彎曲、耐高壓、熱響應(yīng)時(shí)間短和堅(jiān)固耐用等優(yōu)點(diǎn)。
工作原理
是兩種不同成份的導(dǎo)體兩端經(jīng)焊接，形成回路，直接測溫端叫工作端，接線端子端叫冷端，也稱參比端。當(dāng)工作端和參比端存在溫差時(shí)，就會在回路中產(chǎn)生熱電流，接上顯示儀表，儀表上就會指示出熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢的對應(yīng)溫度值。鎧裝熱電偶的熱電動勢將隨著測量端溫度升高而增長，熱電動勢的大小只和熱電偶導(dǎo)體材質(zhì)以及兩端溫差有關(guān)，和熱電極的長度、直徑無關(guān)。鎧裝熱電偶的結(jié)構(gòu)原理是，是由導(dǎo)體、高絕緣氧化鎂、外套1Cr18Ni9Ti不銹鋼保護(hù)管，經(jīng)多次一體拉制而成。鎧裝熱電偶產(chǎn)品主要由接線盒、接線端子和鎧裝熱電偶組成基本結(jié)構(gòu)，并配以各種安裝固定裝置組成。
特點(diǎn)
鎧裝熱電偶是溫度測量中應(yīng)用廣泛的溫度器件，他的主要特點(diǎn)就是測吻范圍寬，性能比較穩(wěn)定，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單，動態(tài)響應(yīng)好，更能夠遠(yuǎn)傳4-20mA電信號，便于自動控制和集中控制。熱電偶的測溫原理是基于熱電效應(yīng)。將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成閉合回路，當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)處的溫度不同時(shí)，回路中將產(chǎn)生熱電勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，又稱為塞貝克效應(yīng)。閉合回路中產(chǎn)生的熱電勢有兩種電勢組成；溫差電勢和接觸電勢。溫差電勢是指同一導(dǎo)體的兩端因溫度不同而產(chǎn)生的電勢，不同的導(dǎo)體具有不同的電子密度，所以他們產(chǎn)生的電勢也不相同，而接觸電勢顧名思義就是指兩種不同的導(dǎo)體相接觸時(shí)，因?yàn)樗麄兊碾娮用芏炔煌援a(chǎn)生一定的電子擴(kuò)散，當(dāng)他們達(dá)到一定的平衡后所形成的電勢，接觸電勢的大小取決于兩種不同導(dǎo)體的材料性質(zhì)以及他們接觸點(diǎn)的溫度。
國際上應(yīng)用的熱電偶具有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，國際上規(guī)定熱電偶分為八個(gè)不同的分度，分別為B，R，S，K，N，E，J和T，其測量溫度的可測零下270攝氏度，可達(dá)1800攝氏度，其中B，R，S屬于鉑系列的熱
電偶，由于鉑屬于貴重金屬，所以他們又被稱為貴金屬熱電偶而剩下的幾個(gè)則稱為廉價(jià)金屬熱電偶。熱電偶的結(jié)構(gòu)有兩種，普通型和鎧裝型。普通性熱電偶一般由熱電極，絕緣管，保護(hù)套管和接線盒等部分組成，而鎧裝型熱電偶則是將熱電偶絲，絕緣材料和金屬保護(hù)套管三者組合裝配后，經(jīng)過拉伸加工而成的一種堅(jiān)實(shí)的組合體。但是熱電偶的電信號卻需要一種特殊的導(dǎo)線來進(jìn)行傳遞，這種導(dǎo)線我們稱為補(bǔ)償導(dǎo)線。不同的熱電偶需要不同的補(bǔ)償導(dǎo)線，其主要作用就是與熱電偶連接，使熱電偶的參比端遠(yuǎn)離電源，從而使參比端溫度穩(wěn)定。補(bǔ)償導(dǎo)線又分為補(bǔ)償型和延長型兩種，延長導(dǎo)線的化學(xué)成分與被補(bǔ)償?shù)臒犭娕枷嗤?，但是?shí)際中，延長型的導(dǎo)線也并不是用和熱電偶相同材質(zhì)的金屬，一般采用和熱電偶具有相同電子密度的導(dǎo)線代替。補(bǔ)償導(dǎo)線的與熱電偶的連線一般都是很明了，熱電偶的正極連接補(bǔ)償導(dǎo)線的紅色線，而負(fù)極則連接剩下的顏色。一般的補(bǔ)償導(dǎo)線的材質(zhì)大部分都采用銅 合金。
冷端的溫度補(bǔ)償
由于鎧裝熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時(shí)），而測溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn)，為了節(jié)省鎧裝熱電偶材料，降低成本，通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把鎧裝熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到儀表端子上。必須指出，熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使鎧裝熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補(bǔ)償作用。因此，還需采用其他修正方法來補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對測溫的影響。 在使用鎧裝熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號相配，極性不能接錯(cuò)，補(bǔ)償導(dǎo)線與鎧裝熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。
測溫原理
電偶是用兩種不同成份的導(dǎo)體焊接在一起，兩端溫度不同時(shí)，在回路中就會有熱電勢產(chǎn)生，因此勢電偶
是通過測量電勢從而測量溫度的一種感溫原件，它是一種變換器，它能將溫度信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栐儆娠@示儀表顯示出來。
熱電偶測量溫度的基本原理是熱電效應(yīng)，將兩種不同成份的金屬導(dǎo)體首尾相連接成閉合回路，如兩接點(diǎn)的溫度不等，則在回路中就會產(chǎn)生熱電動勢，形成熱電流，這就是熱電效應(yīng)。熱電偶就是將兩種不同的金屬材料一端焊接而成，焊接的一端叫做測量端，未焊接的一端叫做參考端，參考端在使用時(shí)通常恒定在一定的溫度(如00C)當(dāng)對測量端加熱時(shí)，在接點(diǎn)處有熱電勢產(chǎn)生。如參考端溫度恒定，其熱電勢的大小和方向只與兩種金屬材料的特性和測量端的溫度有關(guān)，而與勢電偶的精細(xì)和長短無關(guān)。當(dāng)測量端的溫度改變后，勢電勢也隨之改變，并且溫度和熱電勢之間有一固定的函數(shù)關(guān)系，利用這個(gè)關(guān)系就可以測量溫度。
測量范圍
常用的溫度儀表有鎧裝熱電偶。
鎧裝熱電偶：測量500℃以上的高溫，火電廠種主蒸汽的溫度，過熱起管壁溫度，高溫?zé)煔鉁囟?。特點(diǎn)：
能測量高溫，性能穩(wěn)定，準(zhǔn)確可靠、結(jié)構(gòu)簡單、易于維護(hù)、便于信號的遠(yuǎn)傳和實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)切換測量。主要的型號：分度號：S或LB-3上限1300℃（短時(shí)1600℃）。B或LL-2上限1600℃（短時(shí)1800℃）K或EU-2上限1200℃（短時(shí)1300℃）T或CK上限-200～350℃（短時(shí)400℃）E或EA-2上限-200～900℃熱電阻：測量高、性能穩(wěn)定、靈敏度高、應(yīng)用范圍廣、可遠(yuǎn)距離策問、實(shí)現(xiàn)溫度自動控制和記錄鉑熱電阻，測溫650℃，Pt50,Pt100,銅電阻：50-150℃Cu50,Cu100。注意：自熱效應(yīng)引起的誤差，Pt工作d電流為小于6mA，遲滯帶來的影響，熱容量大，充分的熱交換，測量才準(zhǔn)確。安裝：安裝時(shí)，與被測介質(zhì)形成逆流，至少成90° 分度號：S或LB-3上限1300℃（短時(shí)1600℃）。B或LL-2上限1600℃（短時(shí)1800℃）K或EU-2上限1200℃（短時(shí)1300℃）T或CK上限-200～350℃（短時(shí)400℃）E或EA-2上限-200～900℃：測量高、性能穩(wěn)定、靈敏度高、應(yīng)用范圍廣、可遠(yuǎn)距離策問、實(shí)現(xiàn)溫度自動控制和記錄。鉑，測溫650℃，Pt50,Pt100,銅電阻：
技術(shù)指標(biāo)
不同材料和直徑鎧裝熱電偶型號、分度號及推薦使用溫度電極材料
鎧裝熱電偶熱響應(yīng)時(shí)間在溫度出現(xiàn)階躍變化時(shí)，熱電偶的輸出值變化至相當(dāng)于該階躍變化的某個(gè)規(guī)定百分?jǐn)?shù)所需要的時(shí)間，稱為熱響應(yīng)時(shí)間，用τ表示（取50%時(shí)用τ0.5表示）。 鎧裝熱電偶熱響應(yīng)時(shí)間τ0.5（秒）
注：絕緣電阻用MΩ·m表示，即為常溫絕緣電阻與鎧裝偶長度的乘積。
例如：1000MΩ·m表示：1m長的試樣的絕緣電阻為
1000MΩ，10ｍ長的試樣的絕緣電阻為100MΩ。
對于長度小于１ｍ的鎧裝偶，按１ｍ計(jì)算。
插座式接線盒和帶補(bǔ)償導(dǎo)線的鎧裝熱電偶不在此例。
測量范圍和準(zhǔn)確度
熱響應(yīng)時(shí)間
在溫度出現(xiàn)階段變化時(shí),熱電偶的輸出變化至相當(dāng)于該階躍變化的50%所需的時(shí)間稱為熱電響應(yīng)時(shí)間鎧裝熱電偶熱響應(yīng)不大于下表的規(guī)定
形式
露端式： 熱響應(yīng)時(shí)間短；適于測量發(fā)動機(jī)排氣等 要求響應(yīng)快的溫度測量；機(jī)械強(qiáng)度較低。
接殼式 ：熱響應(yīng)時(shí)間短；公稱壓力大（可達(dá)34MPa）;不適用于有電磁干擾的場合。
絕緣式 ：熱響應(yīng)時(shí)間較前兩種長，使用壽命長；抗電磁干擾；在對熱響應(yīng)時(shí)間無特殊要求的場合多采用此種形式。
分離式 ： 雙支，避免信號干擾，其特點(diǎn)同絕緣式。
基本結(jié)構(gòu)
鎧裝熱電偶主要由接線盒、接線端子和鎧裝熱電偶元件等組成基本結(jié)構(gòu)，并配以各種安裝固定裝置。安裝固定型式 固定裝置是供用戶安裝時(shí)使用。鎧裝熱電偶有：無固定裝置、固定卡套式，可動卡套式，固定法蘭式，可動法蘭式五種結(jié)構(gòu)型式。固定卡套式只供性固定使用，可動卡套式可做多次固定使用。
檢定方法
金屬熔體快速鎧裝熱電偶的檢定方法及裝置。該裝置主要由一能容納兩只被測偶端部石英管的扁加熱線圈、兩只與被測偶形狀相同的鎧裝熱電偶及相應(yīng)的控溫顯示輸出裝置構(gòu)成。檢定方法是首先利用兩只校準(zhǔn)熱電偶找出扁加熱線圈中使這兩只校準(zhǔn)偶熱電勢相同的點(diǎn)，用被檢偶取代其中的一只校準(zhǔn)偶，在其它條件不變的情況下，待被檢偶的讀數(shù)穩(wěn)定后與校準(zhǔn)偶的讀數(shù)相比較即可知被檢偶的量值是否準(zhǔn)確。此方法提供了快速測溫?zé)犭娕嫉膶?shí)驗(yàn)室檢定手段，可對快速測溫?zé)犭娕荚诙鄠€(gè)溫度點(diǎn)上進(jìn)行測試并作出全面的評價(jià)。
其特征在于：a、該裝置是由一扁加熱線圈、一對校準(zhǔn)鎧裝熱電偶及控溫顯示輸出裝置構(gòu)成。b、檢定方法是先將兩只校準(zhǔn)熱電偶從加熱線圈兩端相對插入，使鎧裝熱電偶熱端接觸，通過改變校準(zhǔn)熱電偶在加熱線圈中的位置使兩只校準(zhǔn)熱電偶的熱電勢相同，用被測快速熱電偶取代其中一只校準(zhǔn)熱電偶，讀取其穩(wěn)定狀態(tài)下的熱電勢值與校準(zhǔn)熱電偶熱電勢進(jìn)行比對即可知被測快速鎧裝熱電偶的準(zhǔn)確度。
應(yīng)用
通常和顯示儀表，記錄儀表，電子計(jì)算機(jī)等配套使用。直接測量各種生產(chǎn)過程中的0-1300度范圍內(nèi)液體，蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體表面溫度。
特點(diǎn)
1 熱響應(yīng)時(shí)間少，減少動態(tài)誤差；
2 可彎曲安裝使用；
3 測量范圍大；
4 機(jī)械強(qiáng)度高，耐壓性能好；
儀器儀表：儀器儀表是用以檢出、測量、觀察、計(jì)算各種物理量、物質(zhì)成分、物性參數(shù)等的器具或設(shè)備。真空檢漏儀、壓力表、測長儀、顯微鏡、乘法器等均屬于儀器儀表。廣義來說，儀器儀表也可具有自動控制、報(bào)警、信號傳遞和數(shù)據(jù)處理等功能，例如用于工業(yè)生產(chǎn)過程自動控制中的氣動調(diào)節(jié)儀表，和電動調(diào)節(jié)儀表，以及集散型儀表控制系統(tǒng)也皆屬于儀器儀表。
儀器功能
儀器儀表能改善、擴(kuò)展或補(bǔ)充人的官能。人們用感覺器官去視、聽、嘗、摸外部事物，而顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、聲級計(jì)、酸度計(jì)、高溫計(jì)等儀器儀表，可以改善和擴(kuò)展人的這些官能；另外，有些儀器儀表如磁強(qiáng)計(jì)、射線計(jì)數(shù)計(jì)等可感受和測量到人的感覺器官所不能感受到的物理量；還有些儀器儀表可以超過人的能力去記錄、計(jì)算和計(jì)數(shù)，如高速照相機(jī)、計(jì)算機(jī)等。
儀器儀表的作用
科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力，儀器是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要“工具”?？茖W(xué)家王大珩先生指出，“機(jī)器是改造世界的工具，儀器是認(rèn)識世界的工具”。儀器是工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”，是科學(xué)研究的“先行官”，是軍事上的“戰(zhàn)斗力”，是現(xiàn)代社會活動的“物化法官”。不言而喻，儀器在當(dāng)今時(shí)代推動科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有非常重要的地位。
1.儀器是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要前提和根本保障。人類發(fā)展史上任何大的飛躍都是基于工具的巨大創(chuàng)新和根本變革驅(qū)動的，作為“工具”的科學(xué)儀器的發(fā)展和創(chuàng)新往往是催生科技創(chuàng)新的重要要素。
2.儀器是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防安全的重要保障。儀器是保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國家安全不可或缺的重要基礎(chǔ)條件。首先，科學(xué)家錢學(xué)森先生指出：“新技術(shù)革命的關(guān)鍵技術(shù)是信息技術(shù)。信息技術(shù)由測量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)三部分組成。測量技術(shù)則是關(guān)鍵和基礎(chǔ)”。
3.儀器是推進(jìn)和諧社會建設(shè)的重要力量。目前，的資源枯竭、環(huán)境污染等問題成為社會健康發(fā)展的瓶頸；食品安全問題、公共突發(fā)事件、疾病診斷、易燃易爆化學(xué)危險(xiǎn)品等給人民的生活帶來了嚴(yán)重影響，這些重大問題的解決都離不開先進(jìn)的檢測技術(shù)和手段。
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分，主要有量具量儀、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、無線電測試儀器、載波微波測試儀器、地質(zhì)勘探測試儀器、建材測試儀器、地震測試儀器、大地測繪儀器、水文儀器、計(jì)時(shí)儀器、農(nóng)業(yè)測試儀器、商業(yè)測試儀器、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、檢測控制對象、結(jié)構(gòu)、原理等還可再分為若干的小類或子類。如工業(yè)自動化儀表按功能可分為檢測儀表、回路顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表和執(zhí)行器等；其中檢測儀表按被測物理量又分為溫度測量儀表、壓力測量儀表、流量測量儀表、物位測量儀表和機(jī)械量測量儀表等；溫度測量儀表按測量方式又分為接觸式測溫儀表和非接觸式測溫儀表；接觸式測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：自動化儀表和便攜式儀器儀表，自動化儀表指需要固定安裝在現(xiàn)場的儀表，也稱現(xiàn)場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)也叫檢測儀器儀表，一般分臺式和手持兩種。
儀器儀表還有一種分類，叫儀表和二次儀表，儀表指傳感器這類直接感觸被測信號的部分，二次儀表指放大、顯示、傳遞信號部分。
性能
衡量儀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。度表示儀表測量結(jié)果與被測量真值的一致程度。儀器儀表的度常用度等級來表示，例如0.1級、0.2級、0.5級、1.0級、1.5級等。0.1級表儀表總的誤差不超過±1.0%范圍。度等級數(shù)小，說明儀表的系統(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，它反映儀表能夠測量的小被測量。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
科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步不斷對儀器儀表提出更高更新的要求。儀器儀表的發(fā)展趨勢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。另一重要的趨勢是通過微型計(jì)算機(jī)的使用來提高儀器儀表的性能，擔(dān)高儀器儀表本身自動化、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，組成各種測試控制管理綜合系統(tǒng)，滿足更高的要求。
工業(yè)自動化儀表重點(diǎn)發(fā)展基于現(xiàn)場總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表、特種和專用自動化儀表；全面擴(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)自動化軟件的商品化。
電工儀器儀表重點(diǎn)發(fā)展長壽命電能表、電子式電度表、特種專用電測儀表和電網(wǎng)計(jì)量自動管理系統(tǒng)。2005年，中低檔電工儀器儀表國內(nèi)市場占有率要達(dá)到95%；到2010年，高中檔電工儀器儀表國內(nèi)市場占有率達(dá)到80%。
科學(xué)測試儀器重點(diǎn)發(fā)展過程分析儀器、環(huán)保監(jiān)測儀器儀表、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平衡、動力測試及整車性能檢測儀、大地測量儀器、電子速測儀、測量型定位系統(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)測儀器儀表、取樣系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)品，2005年技術(shù)水平達(dá)到20世紀(jì)90年代后期國際先進(jìn)水平，國內(nèi)市場占有率達(dá)到50%～60%，到2010年國內(nèi)市場占有率達(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)出一批適銷對路、市場效果好的產(chǎn)品，品種占有率達(dá)到70%～80%，產(chǎn)品市場占有率達(dá)60%以上；通過科技攻關(guān)、新品開發(fā)，使產(chǎn)品質(zhì)量水平達(dá)到國際20世紀(jì)90年代末水平，部分產(chǎn)品接近國外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。
信息技術(shù)電測儀器主要發(fā)展電測儀器軟件化、智能化技術(shù)，總線式自動測試技術(shù)，綜合自動化測試系統(tǒng)，新型元器件測量技術(shù)及測試儀器，在線測試技術(shù)，信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品測試技術(shù)，多媒體測量技術(shù)以及相應(yīng)測試儀器，用電監(jiān)控管理技術(shù)等。
市場分析
中、低檔電工儀器儀表產(chǎn)品國內(nèi)市場占有率達(dá)到95%，產(chǎn)品的國內(nèi)市場占有率和中低檔產(chǎn)品的國外市場占有率在現(xiàn)有基礎(chǔ)上有大幅度提高。我國儀表產(chǎn)業(yè)在2010年的市場發(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)自動化儀表，重點(diǎn)發(fā)展基于現(xiàn)場總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表、特種和專用的自動化儀表。產(chǎn)品技術(shù)水平達(dá)到20世紀(jì)90年代后期國外先進(jìn)水平，2005年銷售額占到國產(chǎn)儀表銷售額的30%。面向市場，全面擴(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。
儀器儀表的五大發(fā)展趨勢
20世紀(jì)中期以后,隨著自動控制理論的產(chǎn)生和自動控制技術(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)能識別的二進(jìn)制數(shù)字“0”和“1”后進(jìn)行運(yùn)算、加工、存儲、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,對被測量的模擬信號進(jìn)行A /D轉(zhuǎn)換后,傳輸、處理、存貯和顯示的信號均為數(shù)字信號,使測試速度快,準(zhǔn)確性也大大提高，常見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)入測量儀器的前提。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，諸如人類臺電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC，愛思達(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)字式電子測量儀器中而構(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,如單片機(jī)、數(shù)字信號處理(Digital Signal Processing,DSP)等,模板級如PC - 4。也可以是系統(tǒng)級,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。如離子污染測試儀，上PIN機(jī)，雙盤研磨機(jī)，剝離強(qiáng)度測試儀，拉脫強(qiáng)度測試儀等都采用智能技術(shù)的現(xiàn)代化精密檢測儀器，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。
個(gè)人儀
把測試功能的硬件模塊,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)的測試軟件,使計(jì)算機(jī)能夠完成測量儀器的功能,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,通過計(jì)算操作完成對對象的測試分析功能。
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)自己的需要通過編制不同的測試軟件來構(gòu)建不同功能的測試系統(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)的完美結(jié)合, 代表了當(dāng)前和今后儀器儀表領(lǐng)域的發(fā)展潮流,已在測量與測控領(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)對系統(tǒng)的遠(yuǎn)程訪問,實(shí)時(shí)獲得儀器的工作狀態(tài);通過友好的用戶界面,不僅可對遠(yuǎn)程儀器進(jìn)行功能控制和狀態(tài)檢測,還能將遠(yuǎn)程儀器測得的數(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)儀器具有無可比擬的優(yōu)勢,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。
未來總體趨勢
進(jìn)入21世紀(jì)以來,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。
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。 現(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、更簡捷地獲取被分析、檢測、控制對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)的測試儀器將是一個(gè)開放的系統(tǒng)概念?？茖W(xué)測試儀器正由單臺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不同對象的自動測試系統(tǒng);難于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的大型科學(xué)儀器,向更高的測量、高可靠性和環(huán)境適應(yīng)性方向發(fā)展,其使用的自動化水平不斷提高,并普遍具有自補(bǔ)償、自診斷、自故障處理等功能。近年來,納米級的精密機(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,可以得出未來儀器儀表的總體發(fā)展趨勢是“六高一長二十化”,即傳統(tǒng)的儀器儀表朝著高性能、高、高靈敏、高穩(wěn)定、高可靠、高環(huán)保和長壽命的方向發(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、綜合自動化、光機(jī)電一體化;服務(wù)上的專門化、簡捷化、家庭化、個(gè)人化、無維護(hù)化以及組裝生產(chǎn)自動化、無塵(或超凈)化、化、規(guī)?；姆较虬l(fā)展。
