國外儀器儀表發(fā)展迅速

20世紀(jì)50年代初期，儀器儀表取得了重大突破，數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)使各種數(shù)字儀器得以問世，把模擬儀器的精度、分辨力與測量速度提高了幾個量級，為實(shí)現(xiàn)測試自動化打下了良好的基礎(chǔ)。20世紀(jì)60年代中期，測量技術(shù)又一次取得了進(jìn)展，計(jì)算機(jī)的引入，使儀器的功能發(fā)生了質(zhì)的變化，從個別電量的測量轉(zhuǎn)變成測量整個系統(tǒng)的待征參數(shù)，從單純的接收、顯示轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂啤⒎治?、處理、?jì)算與顯示輸出，從用單個儀器進(jìn)行測量轉(zhuǎn)變成用測量系統(tǒng)進(jìn)行測量。20世紀(jì)70年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)在儀器儀表中的進(jìn)一步滲透，使電子儀器在傳統(tǒng)的時域與頻域之外，又出現(xiàn)了數(shù)據(jù)域（Datadomain）測試。20世紀(jì)80年代，由于微處理器被用到儀器中，儀器前面板開始朝鍵盤化方向發(fā)展，過去直觀的用于調(diào)節(jié)時基或幅度的旋轉(zhuǎn)度盤，選擇電壓電流等量程或功能的滑動開關(guān)，通、斷開關(guān)鍵已經(jīng)消失。測量系統(tǒng)的主要模式，是采用機(jī)柜形式，全部通過IEEE-488總線送到一個控制器上。測試時，可用豐富的BASIC語言程序來高速測試，不同于傳統(tǒng)獨(dú)立儀器模式的個人儀器已經(jīng)得到了發(fā)展。20世紀(jì)90年代，儀器儀表與測量科學(xué)進(jìn)步取得重大的突破性進(jìn)展。這個進(jìn)展的主要標(biāo)志是儀器儀表智能化程度的提高，突出表現(xiàn)在以下幾個方面：微電子技術(shù)的進(jìn)步將更深刻地影響儀器儀表的設(shè)計(jì)；DSP芯片的大量問世，使儀器儀表數(shù)字信號處理功能大大加強(qiáng)；微型機(jī)的發(fā)展，使儀器儀表具有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力；圖像處理功能的增加十分普遍；VXI總線得到廣泛的應(yīng)用。

四大發(fā)展特點(diǎn)

新技術(shù)的應(yīng)用

目前普遍采用EDA（電子設(shè)計(jì)自動化）、CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）、CAT（計(jì)算機(jī)輔助測試）、DSP（數(shù)字信號處理）、ASIC（專用集成電路）及SMT（表面貼裝技術(shù)）等。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化

在重視高檔儀器開發(fā)的同時，注重高新技術(shù)和量大面廣產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)。注重系統(tǒng)集成，不僅著眼于單機(jī)，更注重系統(tǒng)、產(chǎn)品軟化，隨著各類儀器裝上了CPU，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化后，軟件上投入了巨大的人力、財(cái)力，今后的儀器歸納成一個簡單的公式：儀器=AD/DA+CPU+軟件，AD芯片將模擬信號變成數(shù)字信號，再經(jīng)過軟件處理變換后用DA輸出。

產(chǎn)品開發(fā)準(zhǔn)則發(fā)生了變化

從技術(shù)驅(qū)動轉(zhuǎn)為市場驅(qū)動，從一味追求高精尖轉(zhuǎn)為“恰到好處”。開發(fā)一項(xiàng)成功產(chǎn)品的準(zhǔn)則是，用戶有明確的需求；能用最短的開發(fā)時間投放市場；功能與性能要恰到好處；產(chǎn)品開發(fā)準(zhǔn)則的另一變化是收縮方向，集中優(yōu)勢。
生產(chǎn)技術(shù)注重專業(yè)生產(chǎn)，不再是大而全

生產(chǎn)過程采用自動測試系統(tǒng)。目前多以GP-IB儀器組建自動測試系統(tǒng)，生產(chǎn)線上一個個大的測試柜，快速地進(jìn)行自動測試、統(tǒng)計(jì)、分析、打印出結(jié)果。

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)歷了氣動、電動單元組合儀表到計(jì)算機(jī)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(diǎn)，得到迅速的發(fā)展，成為計(jì)算機(jī)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(diǎn)，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年）、成熟（1980~1985年）、擴(kuò)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(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的主流。當(dāng)今幾乎每個發(fā)達(dá)國家都生產(chǎn)自己的DCS，生產(chǎn)廠家100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。

目前，世界上約有200家PLC生產(chǎn)廠家，目前占市場份額30%。主要生產(chǎn)廠家有美國的AB公司、莫迪康公司、GE公司，德國的西門子公司，法國的Teleme Cangue公司，日本的歐姆龍公司、三菱電機(jī)公司。PLC將與IPC、DCS集成，PLC逐漸成為占自動化裝置及過程控制系統(tǒng)最大市場份額的產(chǎn)品。據(jù)美國專家預(yù)測，2000年P(guān)LC占控制市場份額超過50%。

現(xiàn)場總線技術(shù)是20世紀(jì)90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(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)之間進(jìn)行的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。有人預(yù)測，基于現(xiàn)場總線FCS（Fieldbus Control System）將取代DCS成為控制系統(tǒng)的主角，Internet和Intranet技術(shù)也將進(jìn)入控制領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)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。

全球的自動化儀表產(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(dá)到461億美元，到2001年將增長到599億美元，預(yù)計(jì)到2006年將達(dá)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年平均增長率將達(dá)到4.6%，以不變價格計(jì)算，則2006年的銷售額為761億美元。主要應(yīng)用于玻璃、陶瓷、鋼鐵和有色金屬工業(yè)、軋鋼和鋁板材工業(yè)、化學(xué)、食品及制藥業(yè)、石化工業(yè)、紙漿和造紙業(yè)、環(huán)保、礦山、石油和天然氣工業(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(xiàng)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)代化投資中將增長2~3倍。到2006年全球過程自動化產(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。就全球地區(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%，其他地區(qū)占3.7%，從中看出亞非地區(qū)的市場發(fā)展前景最好。