一、 现代仪器仪表在当今社会的重要作用
       先进制造业的规模和水平是衡量一个国家综合实力和现代化程度主要标志。当代经济最发达的国家，几乎都是制造业最发达的国家，美国的强大主要是因为它有发达的先进成套装备制造业。美国先进的航天器、人造卫星、飞机、舰船、电子通讯设备和尖端科学仪器等，是建立在先进科学技术基础上的装备制造业制造出来的。面对激烈的国际竞争,要使我国从一个“制造大国”转变成一个“制造强国”，必须实施信息化带动工业化的战略，没有一个先进的仪器仪表的支持，不可能完成这个任务。 
        当今世界已经进入信息时代，信息技术成为推动国民经济和科学技术迅速发展的关键技术，著名科学家钱学森明确指出；“信息技术包括测量技术、计算机技术和通信技术。测量技术是关键和基础。”现代仪器仪表是对物质世界的信息进行测量与控制的基础手段和设备，是信息产业的源头和组成部分。美国商务部1999年报告在关于新兴数字经济部分提出，信息产业包括计算机软硬件行业、通信设备制造及服务行业、仪器仪表行业。现代仪器仪表在当今社会具有极为重要的作用。 
        在工业生产中，仪器仪表是“倍增器。”美国商务部国家标准局20世纪90年代中发布的调查数据表明，美国仪器仪表产业的产值约占工业总产值4%，而它拉动的相关经济的产值却达到社会总产值66%，仪器仪表发挥出“四两拨千斤”的巨大的“倍增”作用，事实上，现代化大生产，如发电、炼油、化工、冶金、飞机和汽车制造等，离开了只占企业固定资产大约10%的各种测量与控制仪器仪表装置就不能正常安全生产，更难以创造巨额的产值和利润。专家们形象地把仪器仪表比喻为国民经济中的“卡脖子”产业。
        在科学研究中，仪器仪表是“先行官。”离开了科学仪器。一切科学研究都无法进行。在重大科技攻关项目中，几乎一半的人力财力都是用于购置、研究和制作测量与控制的仪器设备。诺贝尔奖设立至今，众多获得重要科学发现；甚至许多科学家直接因为发明科学仪器而获奖。据统计，近80年来获诺贝尔奖同科学仪器关的达到38人。诺贝尔奖获得者R.R.Ermst说过:“现代科学的进步越来越依靠尖端仪器的发展。”基因测量仪器的问世，使世界基因研究计划提前6年完成就是最好的证明。从神州2号至神州5号上，共有185台科学仪器装置，为神州5号飞船的成功发射并获取大量宝贵的飞行试验数据和科学资料。要加快科学研究和高技术的发展，仪器仪表必须先行。
        在军事上，仪器仪表“战斗力。”现代战争中，夺取技术优势已经成为军事战略的根本目标。主要目标是全球监视与通信和精确打击固定及瞬变目标。1991年海湾战争美国使用的精密制导炸弹和导弹只占8%，12年后伊拉克战争中美国使用精密制导炸弹和导弹提高到了90%以上。这些先进武器都是靠一系列先进的测量与控制仪器仪表系统装备并实现其控制功能的。1994年美国国防部成立了“自动测试系统执行局，”以统一海陆空三军的测试技术、产品与标准，保证立体作战方式的有效实施。现代武器装备，几乎无一不配备相关的测量控制仪器仪表。 
         现代仪器仪表还是当今社会的“物化法官。检查产品质量，监测环境污染，查服违禁药物，识别指纹假钞，侦破刑事案件等，无一不依靠仪器仪表进行“判断。”此外，仪器仪表在教学实验，气象预报，大地测绘，交通指挥，控测灾情，尤其是越来越受人关注的诊治疾病等社会生活许多领域都有着广泛应用。可以说遍及“吃穿用、农轻重、海陆空”无所不在。
因此，现代仪器仪表的发展水平，是国家科技水平和综合国力的重要体现，仪器仪表制造水平反映出国家的文明程度。为此，世界发达国家都高度重视和支持仪器仪表的发展。前面已经反复提到了美国对发展仪器仪表的重视和支持；日本科学技术厅把测量传感器技术列为21世纪首位发展的技术；德国大面积推广应用自动化测控仪器系统，20世纪90年代6年就增加了350%的市场，保证了劳动生产率增长1.9%；欧共体制定第三个科技发展总体规划，将测量和检测技术列为15个专项之一。我国政府在国民经济和社会发展第十个五年计划纲要中明确指出“把发展仪器仪表放到重要位置，”国家发改委和科技部列专项支持仪器仪表发展，今年国家制定中长期科学和技术发展规划对仪器仪表也给予了高度的重视。
二、 现代仪器仪表分类、发展趋势及关键技术
1． 现代仪器仪表的分类
        根据国际发展潮流和我国的现状，现代仪器仪表按其应用领域和自身技术特性大致划分为6个大类，即工业自动化仪表与控制系纺、科学仪器、电子与电工测量、仪器、医疗仪器、各类专用仪器，传感器与仪器仪表元器件及材料。工业自动化仪表与控制系统，主要指工业，特别是流程产业生产过程中应用的各类检测仪表、执行机构与自动控制系统装置。科学仪器主要指应用于科学研究、教学实验、计量测试、环境监测、质量和安全检查等各个方面的仪器仪表。电子与电工测量仪器，主要指低频、高频、超高频、微波等各个频段测试计量专用和通用仪器仪表。医疗仪器主要指用于生命科学研究和临床诊断治疗的仪器。各类专用仪器指农业、气象、水文、地质、海洋、核工业、航空、航天等各个领域应用的专用仪器。科学仪器可以细分为14个小类，即电子光学仪器，离子光学仪器，X射线仪器,光谱仪器、色谱仪器、波谱仪器、电化学仪器，生化分离分析仪器，气体分析仪器，显微镜和成像系统，化学反应及热分析仪器，声学振动仪器，力学性能测试仪器，光电测量仪器。其中，发展最快，应用最广和市场容量最大的是各类光学仪器和分析仪器。现代仪器仪表虽然作了大致分类，实际上存在着许多交叉，比如各类专用仪器中许多都是科学仪器。
2． 现代仪器仪表的发展趋势 
        国际仪器仪表发展极为迅速，仅以科学仪器中的分析仪器为例，世界分析仪器市场年销售总额由2000年256亿美圆到2002年增至316亿美圆，年增长11%以上，是全球经济增长速度的3-4倍。近10几年来国际仪器仪表发展的主要趋势是；
        数字技术的出现把模拟仪器的精度、分辨力与测量速度提高了几个量级，为实现测试自动化打下了良好的基础。计算机引入，使仪器的功能发生了质的变化，从个别参量的测量转变成测整个系统的特征参数，从单纯的接受、显示转变为控制、分析、处理、计算与显示输出，从用单个仪器进行测量转变成用测量系统进行测量。计算机技术在仪器仪表中的进一步渗透，使电子仪器在传统的时域与频域之外，又出现了数据域测试。90年代，仪器仪表与测量科学技术突破性进展是仪器仪表智能化程度的提高；DSP芯片的大量问世，使仪器仪表数字信号处理功能大大加强；微型机的发展，使仪器仪表具有更强的数据处理能力和图象处理功能，现场总线技术是90年代迅速发展起来的一种用于各种现场自动化设备与其控制系统的网络通信技术，Internet和Internet技术也将进入控制领域。现代仪器仪表产品将向着计算机化、网络化、智能化、多功能化的方向发展，跨学科的综合设计、高精尖的制造技术使它能更高速、更灵敏、更可靠、更简捷地获取被分析、检测、控制对象的全方位信息。未来10年，而更高程度的智能化应包括理解、推理、判断与分析等一系列功能，是数值、逻辑与知识的结合分析结果，智能化的标志是知识的表达与应用。利用物理学的新效应和高新技术及其成就开发新型高灵敏度、高稳定性、强抗干扰能力传感器技术和测试仪器仪表。如：利用高温超导量子干涉仪开发计量测试仪器、物理学测试仪器、地理和地质学仪器、化学分析仪器、医疗仪器、无损材料检测仪器等。利用椭偏技术来检测光纤、光学玻璃等，它与近场光学相结合，不仅可以测量表面精细结构，同时根据近场光学反射偏振信息可以分辨出被测物体的材料，这是目前实验研究新探索。将可调谐稳频激光光谱仪技术用于高精密的几何量与机械量和多种无形态的量的测量，开发以新一代微型光纤传导激光干涉仪，它的测量范围可以从纳米到几米或更大的范围，分辨率可达10mm。它还可用于称重，研制新型电子天平、高精度的电子皮带称、高分辨率的压力计等。发展的纳米测量技术，建立纳米计量测试标准，这是当今在计量与测试技术研究中十分活跃的课题。分析仪器正在经历一场革命性的变化，传统的光学、热学、电化学、色谱、波谱类分析技术都已从经典的化学精密机械电子结构、实验室内人工操作应用模式，转化为光、机、电、算（计算机）一体化、自动化的结构，并正向更名副其实的智系统发展。由于以信息技术为代表高新科学技术的突飞猛进，使科学仪器的工作原理，设计思想、设计方法发生了明显的变化，其关键技术主要表现为：（1）微分析技术即分析仪器的微型化和微量化，其共性技术有微控技术、微加工技术、微检测技术、微光源、微分光光学系统、微传感器等，应用上述技术的微分析仪器如：微流控制芯片、芯片实验室、微近红外光谱仪等。（2）生物、化学传感器包括新型传感技术在分析仪器中的应用，将生物芯片技术，新型化学传感技术，智能传感技术应用于分析仪器的研制。（3）成像技术包括广义成像，纳米级超高分辨成像，信息处理等，具体的领域有：核磁共振技术、图象自动分析及综合技术、成像光谱技术、近场光学成像技术。（4）仪器的联用技术通过信息分离、专用软件接口技术，实现多种科学技术间的联用以实现复杂系统的痕量成份分析、结构分析、形态分析等综合分析，如：色谱-质谱联用、色谱—光谱联用等。多台仪器、多个实验室结合的综合分析管理系统已经推广应用：仪器可以上网、制造厂商进行远距诊断、指导正确使用或提出维修指导，各同类仪器用户或相同分析工作用户直接进行数据、情报共享，仪器的远程校准和量值溯源等已指日可待。分析仪器在生物、环保、医学等有关人的生存、发展领域的应用日新月异，现代高科技军事方面的发展也促进了分析技术和分析仪器的应用拓展，灵敏、准确的现场毒物检测、生命保障任务也大大扩大了人析了仪器的应用领域。
       根据上述仪器仪表国际发展的趋势，可以十分清楚的看出现代仪器仪表发展具有以下主要特点：
     〈1〉技术指标不断提高
就如奥林匹克运动的口号是更高、更快、更强一样，仪器仪表在提高检测控制技术指标上是永远的追求。以仪器仪表和测量控制的技术范围指标来说，如电压从纳伏~100万伏；电阻从超导至1014欧姆；谐波测量到51次；加速度从10-4-104g；频率测量至1010HZ；压力测量至108Pa；温度测量从接近绝对零度至1010℃等。以提高测量精度指标来说，工业参数测量提高至0.02%以上,航空航天参数测量达到0.05%以上,计量精度和科学仪器达到的精度更是与时俱进.以提高测量的灵敏度来说更是向单个粒子、分子、原子级发展。提高测量速度，静态0.1-0.2ms，动态Lus.提高可靠性，一般要求为2-5万小时，高可靠要求25万小时。稳定性﹤±0.05%或﹤±0.1%。此外还不断提高产品环境适应性。
     〈2〉最先应用新的科学研究成果，高新技术大量采用
现代仪器仪表作为人类认识物质世界，改造物质世界的第一手工具，是人类进行科学研究和工程技术开发的最基本工具。人类很早就懂得“工欲善其事，必先利其器”的道理，新的科学研究成果和发现如信息论，微观和宏观世界研究成果及大量高新技术如微弱信号提取技术，计算机软、硬件技术、网络技术、激光技术、超导技术，纳米技术等均成为仪器仪表和测量控制科学技术发展的重要动力，现代仪器仪表不仅本身已成为高技术的新产品，而且利用新原理、新概念、新技术、新材料和新工艺等最新科技术成果集成的装置和系统层出不穷。
    〈3〉单个装置微小型化，智能化，可独立使用，嵌入式使用和联网使用。
测量控制仪器仪表大量采用新的传感器、大规模和超大规模集成电路、计算机及专家系统等信息技术产品，不断各向微小型化、智能化发展，从目前出现的“芯片式仪器仪表，”“芯片实验室”等看，单个装置的微小型化和智能化将是长期发展趋势。从应用技术看，微小型化和智能化装置的嵌入式连接和联网应用技术得到重视。 
     〈4〉测控范围向有关工作方式立体化、全球化扩展，测量控制向系统化、网络化发展
随着测量控制仪器仪表所测控的既定区域不断向立体化，全球化甚至星球化发展，仪器仪表和测控装置已不再呈单个装置形式，它必然向测控装置系统、网络化方向发展。例如一个大型水电站的测控系统，仅检测大坝安全性的传感器就达数千个，此外各个发电机组状态及水位情况的检测控制点将超过万点，要达到大型水电站的正常发电和送电，必须将各个测控点的测控装置形成网络化结构，形成一个有机的测控网络系统；又例如卫星测控系统，人造卫星上配置的各种传感器就达到数千，它首先要将卫星上各种测控装置构成一个完整的自动测控子系统，然后和多个地面站的测控系统构成一个广域测控系统。
     〈5〉便携式、手持式以至个性化仪器仪表大量发展
随着生产的发展和人民生活水平的提高，人们对自己的生活质量和健康水平日益关注，检测与人们生活密切相关的各类商品、食品质量的仪器仪表，预防和治疗疾病的各种医疗仪器是今后发展的一个重要趋势。科学仪器的现场、实时在线化、特别是家庭和个人使用的健康状况和疾病警示仪器仪表将有较大发展。
3． 现代仪器仪表发展的关键技术
       从现代仪器仪表科学技术的发展趋势和特点，可以列出仪器仪表发展的关键技术如下。
      〈1〉 传感技术
       传感技术不仅是仪器仪表实现检测的基础，它也是仪器仪表实现控制的基础。这不仅因为控制必须以检测输入的信息为基础，并且是由于控制达到的精度和状态，必需感知，否则不明确控制效果的控制仍然是盲目的控制。 
         广义而言传感技术必须感知三方面的信息，它们是客观世界的状态和信息，被测控系统的状态和信息以及操作人员需了解的状态和信息，被测控系统的状态和信息以及操作人员需了解的状态信息和操控指示.在这里应注意到客观世界无穷无尽,测控系统对客观世界的感知主要集中于与目标相关的客观环境,既定目标环境之外的环境信息可通过其它方法采集.被测控系统可以是简单的物或单一的样本,可以是复杂的无人直接操纵的自动系统,可以是有人在内操作的大型自动化系统或社会活动系统,也可以是人体.以人体健康、生理、心理状态为目标传感技术是医疗诊治仪器的基础和核心。操作人员可以是单人，但在系统化、网络化的情况下常为不同岗位下的操作人员群体。
        窄义而言，传感技术主要是客观世界有用信息的检测，它包括有用被测量敏感技术，涉及各学科工作原理,遥感遥测、新材料等技术，信息融合技术，涉及传感器分布，微弱信号提取，传感信息融合，成像等技术，传感器制造技术、涉及微加工，生物芯片，新工艺等技术。
      〈2〉 系统集成技术
        系统集成技术直接影响仪器仪表和测量控制科学技术的应用广度和水平，特别是对大工程、大系统、大在型装置的自动化程度和效益有决定性影响，它是系统级层次上的信息融合控制技术，包括系统的需求分析和建模技术，物理层配置技术，系统各部份信息通信转换技术，应用层控制策略实施技术等。在操作人员为多种不同岗位的操作群体情况下，还包括各级操作人员需求分析技术。 
       〈3〉智能控制技术 
        智能控制技术是人类以接近最佳方式，通过测控系统以接近最佳方式监控智能化工具、装备、系统达到既定目标的技术，是直接涉及测控系统的效益发挥的技术，是从信息技术向知识经济技术发展的关键。智能控制技术可以说是测控系统中是重要和最关键的软件资源。从目前发展趋势看，在企业信息化ERP/MES/PCS三级结构的计算机测控系统中，软件的价格已超过硬件的3倍。而有关石化、冶金、电力、制药行业中自动化测控系统的先进控制软件价格就超过系统硬件价格。智能控制技术包括仿人的特征提取技术，目标自动辨识技术，知识的自学习技术，环境的自适应技术，最佳决策技术等。 
       〈4〉人机界面技术
         人机界面技术主要为方便仪器仪表操作人员或配有仪器仪表的主设备、主系统的操作员操作仪器仪表或主设备、主系统服务。它使仪器仪表成为人类认识世界、改造世界直接操作工具。仪器仪表、甚至配有仪器仪表的主设备，主系统的可操作性、可维护性主要由人机界面技术完成。仪器仪表具有一个美观、精致、操作简单、维护方便的人机界面，常成为人们选用仪器仪表及配有仪器仪表的主设备、主系统的一个重要条件。
        人机友好界面技术包括显示技术，硬拷贝技术、人机对话技术、故障人工干预技术等，考虑到操作人员从单机单人向系统化、网络化情况下的许多不同岗位的操作人员群体发展、人机友好界面技术正向人机大系统技术发展，此外，随着仪器仪表的系统化、网络化发展、识别特定操作人员、防止非操作人员的介入技术也日益受到重视。 
       〈5〉可靠性技术
        随着仪器仪表和测控系统应用领域的日益扩大，可靠性技术特别是在一些军事、航空航天、电力、核工业设施，大型工程和工业生产中起到提高战斗力和维护正常工作的重要作用，这些部门一旦出现故障，将导致灾难性的后果，因此装置的可靠性、安全性、可维性、特别是包括受测控系统在内的整个系统的可靠性、安全性、可维性显得特别重要。像2003年8月15日美国、加拿大大面积停电的事故，是决不应由部分设备故障而扩展造成！
         仪器仪表和测控系统的可靠性技术除了测控装置和测控系统自身的可靠性技术外，同时还要包括受测控装置和系统出现故障时的故障处理技术，测控装置和系统可靠性包括故障的自诊断、自隔离技术，可靠性制造技术等。
三．我国仪器仪表产业的现状
        经过几十年来，特别是近十年来的建设与发展，我国仪器仪表已经初步形成产品门类品种比较齐全，具有一定生产规模和工发能力的产业体系，成为亚洲除日本以外第二大仪器仪表生产国。
        据不完全统计，年产值低于500万元的企业未列入统计，部分军工企业和产品未列入统计，2003年我国仪器仪表生产企业总数2232个，工业总产值970亿元，销售收入921亿元：包括医疗仪器，工业总产值和销售收入均突破1000亿元，其中，工业自动化仪表与控制系统企业总数620个，工业总产值285亿元，销售收入282亿元，分别占仪器仪表全行业28%、28.5%和29%。科学仪器企业总数525个，工业总产值263亿元，销售收入251亿元，各项数据大约都占全行业25%左右。电子与电工测量仪器企业总数285个，工业总产值148亿元，销售收入147亿元，分别占全行业13%、14%和14.6%.其他各类仪器仪表企业总数、工业总产值和销售收占全行业不足34%。
      “九五”以来，尤其是近3年来，我国仪器仪表发展很快，形势很好，主要体现在以下几个方面。
1．仪器仪表行业工业总产值和销售收入年平均增长率超过12%，2003年同比2002年增长率达到26.2%和25.4%，据对国内30余家分析仪器厂家统计表明，2002年销售总额约10.4亿元，2003年销售总额增长40%，预计2004年还将继续增长40%，达到20亿元。
2．一批技术先进的具有国际竞争力的产品不断涌现，特别是国产工业控制系统DCS水平显著提高，已经承接30万千瓦发电机组60套，一半投入运行良好，并在60万千瓦发电机组新建工程国际招标中标，充分具备了国际竞争能力。横河川仪公司生产的中高档压力/差压变送器年产量突破7万台，进入世界前10名。科学仪器中，一批具有自主知识产权的成果如微波等离子体炬光谱议、微型电动色谱系统、毛细管电泳-电化学发光检测仪等，正在跨入国际先进行列。
3．仪器仪表产品进出口贸易迅速增长，2003年进出口总额达121亿美元，出口29.5亿美元,同比2002增长52.6%.出口产品中已经包含有技术含量较高的工业控制系统和精密科学仪器.2002年我国出口的物理和化学分析用仪器总值为0.32%亿美元,仅为美国出口听1%,而2003年该仪器出口总值跃升为1.25亿美元,年增长291%,达到美国出口的3.3%.中低端数字万用表出口占据世界市场60%份额,出口国家不只限定亚洲、非洲、许多产品已经过入欧美市场。
4．我国仪器仪表企业体制发生了巨大的变化，三资企业的迅速发展和民营企业的很快崛起，已经成为仪器仪表产业的主体。2003年，三资企业销售收入占全行业40%以上，利润占全行业53.6%,民营企业紧随其后,而且加大了投资力度,如正泰集团投资1亿元进入工业自动化仪表行业,时代集团兼并了全国最大的试验机企业济南试金集团.浙江中控技术公司、上海新华控制技术公司和北京和利时系统工程公司3家民营企业已经发展成为我国最有实力的工业控制系统公司，年销售收入均超过5亿元，而且发展势头很好。
        应当清醒地看到，虽然我国仪器仪表产业有了较大的发展，但还远远不能满足国民经济、科学研究、国防建设以及社会发展等各个方面日益增长的迫切需求，我国仪器仪表产品大部分属于中低端产品，技术水平相当于20世纪90的代初中期国际水平，高端大型仪器几乎全部依赖进口。2003年我国仪器仪表进口总额91.5亿美元,相当于国内全行业总产值73%,除去出口部分,我国国产仪器仪表大约只占据国内市场51.4%的份额,缺口高达一半.当然这是就市场销售总额而言,但反映出的现状却是严峻的. 
       我国仪器仪表落后于国际先进水平,差距是全方位的,包括产品技术方面的差距和企业综合实力上的差距.
产品技术方面的差距主要表现在: 
        产品的可靠性较差,对基础技术和制造工艺的研究不够,一些影响可靠性的关键技术,如精密加工技术、密封技术、焊接技术等至今还没得到很好的解决，导致产品性能不够稳定和可靠。现有国内产品与国外产品的寿命大致要相差1-2个数量级。 
        产品的性能,功能落后,现有国内产品测量精度上要与外国产品相差1个数量级.在功能上,目前外国产品智能化程度相当高,通过对原始信息的数字处理,更好地排除了外部干扰对信息影响,提高了产品的耐环境性和测量真实性.而国内现有产品普遍智能化程度较低.另外,产品的网络化在国外已经进入实用阶段,而我国基本上处在摸索阶段.
        产品技术更新的周期慢.当今国外仪器仪表产品的更新周期大约在2-3年,新技术的储备往往可以提前十年,而我国企业往往通达引进外国技术来实现一代产品的更新,引进后又不能很好消化吸收,在新产品开发方面原创性成果很少,一些采用新原理的产品,在我国还处于空白状态.科研院所在跟踪新技术方面虽然有成果,但与企业结合产业化相当艰难.
         缺乏针对使和对象而开发专用解决方案.国外近年仪器仪表发展趋势是开发仪器仪表与应用对象紧密强结合的软件产品,最终向用户提供个性化的解决方案.例如针对60万千瓦火电机组的机组性能计算软件,炼油工艺的优化软件,专门用于医疗仪器的图形处理软件等.我国企业在这方面尚未形成产业.
企业综合实力上的差距不小,主要是:
        行业规模小,仪器仪表行业的总产值较低.不仅是绝对量小,在经济总量中的比例也很小,现有仪器仪表工业的产值仅为工业总产值1.79%,国民经济总产值0.8%.仪器仪表行业的企业绝大多数是中小企业.全行业有规模以上企业1887个,年销售额超过10亿元的不足15个,科学仪器最大的企业上海精密科学仪器公司2003年销售额2.8亿元.仪器仪表行业缺乏综合实力强的“旗舰”企业.而美国贝克曼等九家科学仪器公司全球销售额都在10亿美元以上,2003年在中国的销售额都超过3000万美元.国内企业的单项产品市场动作能力较强,但缺乏综合实力.在人力,财力上都不能在市场上与外国跨国集团抗衡.因此,在市场竞争方面处于弱势.企业缺乏大型工程的系统集成配套能力. 
        企业劳动生产率.由于仪器仪表属于高科技产业,低劳动力成本的作用不明显.国内企业管理水平普通低于外国企来,因此,制造高技术含量产品的企业,劳动生产率远低于外国企业.
企业技术开发投入普遍不足,由于国内企业几乎全部是中、小型企来，在人力、财力方面都不能支持足够的、长期的技术创新投入。以科学仪器为例，一般国外公司的开发投入占销售额的10%，而我国仅占3%，投入差额是非常巨大的。 
        造成以上差距的主要原因是：
       运行机制不能适应市场经济的要求，在发展的过程中，一批国家投资的骨干企业面临产品老化、技术人员流失的严峻局面，生产与经营困难；一批机制创新、运行灵活的企业正在逐步成为新的亮点，但多半尚未能常握先进核心技术，创新成果少，还不能与外国大公司抗衡。 
        产、学、研、政、经、用有机结合的体制和政策没有形成。仪器仪表是典型知识密集、技术密集型产品，敏感于高科技发展，是多种高新技术融合的综合体，因此，产、学、研、经、用有机结合就显得十分重要。条块分割，各自为战，低水平重复，难以形成合力，缺乏有效的指导与引导，科研成果产业化率低的问题仍然十分突出。
        缺乏国家强有力的研究支援体制。仪器仪表产业品种多、批量少、需要和期的支持、不懈的投入。但目前投资总量不足且投资效益不佳。投资途径分散，难以集中重点。课题的选定和研究成果的公正透明的评价体制尚不完善。企业既不能像外国那样完全按照市场经济规则参与竞争，又缺乏关于包括研究资源的战略投资的进行方式、新技术市场化所需要的市场环境的整理等国家战略。国际上仪器仪表行业技术发展十分迅速，我们如果不能在一些关键技术和产品上有所突破，对我国国民经济发展的独立性、完整性和安全都会产生深远的影响。
四、未来5年我国对仪器仪表的市场需求
        据国家海关和有关行业部门统计，2003年中国国内仪器仪表市场总需求量达到1436.43亿元人民币,其中包括进口仪器仪表91.5亿美元.国内生产的仪器仪表市场需求量的年增长率达到25.8%,而进口仪器仪表市场需求量的年增长率更达到67.8%. 
        根据仪器仪表行业“十五”规划对市场需求预测和仪器仪表行业2003年发展态势分析,2003年国内仪器仪表市场的需求增速明显高于原来的预测.结合我国国民经济、科学技术和国防建设在相当长一段时期将保持快速发展，对仪器仪表的总体需求将有明显增长。预计未来相当一段时期内，国内仪器仪表市场需求的平均年增长率不会低于15%。因此，中国仪器仪表总体未来需求大致是：2004年1652亿元，2005年1900亿元，2006年2185亿元，2007年2512亿元，2008年2899亿元。未来5个间平均年市场总需求量为2227亿元，相当于268亿美元。进口仪器仪表所占份额如近二年不增，后三年每年能下降3个百分点，则中国仪器仪表市场对进口仪器仪表的总体未来需求大致是：2004年105亿美元，2005年121亿美元，2006年131亿美元，2007年142亿美元，2008年153亿美元。未来5年间进口仪器仪表平均年市场总需求量为130.4亿美元. 
         根据“十五”前三年仪器仪表行业生产和市场销售情况,特别是2003年的情况看,电力、公用设施工程、环保、医疗、商品质量检验、住宅建设、汽车、农林牧渔等行业对仪器仪表的需求旺盛，正成为市场需求的热点。2003年国内生产和销售年增长率超过25%的仪器仪表有：工业自动化仪表和控制系统，年增长率31.5%；电工仪器仪表,年增长率35.9%;环境测量专用仪表,年增工率33%;汽车仪表,年增长率35.9%;农林牧渔专用仪器低表,年增长率39.7%;地质勘探和地震预报专用仪器,年增长率28.4%;核辐射测量仪器,年增长率125.8%;光学仪器,年增长率41.2%,衡器,年增长率31.7%.2003年进口年增长超过25%的仪器仪表有:工业自动化仪表和控制系统,年增长率75.7%;电工仪器仪表,年增长率40.1%;电子测量仪器,年增长率26.7%;光学仪器,年增长率125.2%;实验分析仪器,年增长率44.6%;医疗仪器,年增长率228%;衡器,年增长率103%;大地测绘专用仪器,年增长率43.8%;绘图计算及测量仪器,年增长率27.4%
        未来5年,我国对各类仪器仪表的市场需求很大,主要是:
1.工业自动化仪表和控制系统
       当前,国民经济的运行正处于一个特殊的时期,在保持持续快速、健康发展的同时，要在基础设施，基础行业、农业、房地产业及高新技术等领域加大投资力度。因此，国民经济各部门在今后一段时期内，要新建一批重大工程项目，同时还有一大批企业为提高产品质量，提高经济效益保持较强的社会竞争力，需要进行技术改造，因此，从国民经济发展总趋势来看，对工业自动化仪表及控制系统将形成较大的社会需求。未来五年，年需求量的平均增速可达15%以上。
         2003年电力工业实现新增装机容量3000万千瓦，2004年年预计新增装机容量4000万千瓦,新增项目估计对工业自动化仪表和控制系统的需求年增15%.石化系统目前大部分主控系统采用进口产品,随着国产系统可靠性的提高,将会争得一定的市场份额,估计需求量至少能年增5%.冶金行业2003年钢产量2.22亿吨,年增21.9%;钢材产量2.41亿吨,年增25.3%;十种有色金属年增19.1%;氧化铝年增11.2%.国家目前对冶金行业过热的调控,是为了可持续发展,未来五年,估计至少能维持年增15%的需求水平.大型港口、建材、轻工、未来五年都有一批新建项目，估计这些行业的需求将年增10%以上，环保领域是“十五”期间国家支持发展的重点之一，是自动化仪表和控制系统需开拓的新领域；其它如农业现代化、楼宇自动化、仓库自动化、城市交通自动化等方面的市场需求都是新的增长热点。
         我国工业企业的技术改造任务相当艰巨，未来五年仍将有一批20万千瓦以下的中小型发电机组，50多套中型乙烯装置，70座炼油厂，500多座加热炉，20多万台工业锅炉等都需要进行技术改造，大部分要提高自动化水平，以新型数字式自动化仪表更新更有的模拟仪表。
5． 其它各类仪器仪表
         由于我国仪器仪表技术装备除机械工业外分属20多个国家部门和大集团公司的现状，很难对其它各类测量仪器仪表的国内市场需求作出较全面的预测。但根据我国国民经济总体运行态势及2003年仪器仪表市场销售和增长率趋势分析，初步可预测未来五年发展速度超过20%的专用设备测量仪器仪表类别有：汽车专用仪表，环境测量专用仪表，农林牧渔专用仪器仪表，地质勘探和地震预报专用仪器，核幅射测量仪器，商品质检仪器仪表，出入境检验、检疫仪器仪表等。 
        鉴于加强环保执法力度、加快环保建设步伐、加大环保建设投资、培育环保产业这一国民经济新增长点的需要，面对我国50000多个环境监测站、18000多个重点排污企业和大量的城镇污水处理及企业废水处理这一个巨大的市场，今后环保仪器仪表工业产品市场将有大幅度的增长。据有关方面不完全统计，2003年国产环境监测专用仪器仪表销售额为10.56亿元,年增长率为33%,预计到2005年将扩至20亿元,而到2010年将超过60亿元,由此可见,其市场前景十分广阔,未来5年国内将需要大量环境质量监测仪器及自动监测系统,地面水环境质量检测仪表及监控系统,以城市污水处理厂和高浓度有机废水为代表的污染源监测仪表及自控系统等.
6. 仪器仪表相关传感器、元器件及材料
（1）仪器仪表相关传感器及元器件 
        随着科学技术的迅速发展和自动化程度的提高作为获取信息重要工具的传感器越来越被人们重视，需求的品种越来越多，性能需求越来越高。
        预测中的传感器的发展是以智能化传感器为主，至2005年用于现场总线及智能化仪表的压力、温度、流量、液位传感器；用于环保等领域的多功能传感器；航天航空领域的微传感器等的需求量将达到50万只左右，弹性元件主要偏重对特殊弹性元件的需要。计数器产品在数控机床、纺织机械、自动化仪表及民用汽车、摩托车领域需求量大致是五年翻一番。接插件类产品品种繁多，预计未来5年将以15%比例递增，专用电路类产品国内比较落后但市场广阔，今后开发半导体专用电路和厚膜电路市场势在必行。
（2）仪器仪表相关材料
         用户对传统功能材料要求具有高性能、高品质、低成本的“两高一低”产品。对新型材料不仅要求具有适应型新仪器仪表及元器件的各种新材料，如薄膜化、小型化、纤维化、粉体化、复合化、多功能化、材料与元件一体化、智能化等各种新材料，而且要求具有高功能、高稳定、高可靠的“三高”产品。 
        仪器仪表材料行业现有产品大部分处于国际80年代水平，相当部分属于劳动密集产品，自动化程度低，但这些产品美、日、欧等国不愿再生产，所以我国永磁材料，光学玻璃、电真空材料等出口的数量连续增长，趋势看好。而仪器仪表材料的进口大部分是随整机和元器件同时进入，因此随着仪器仪表整机及元器件进口的增长，其进口量仍会增加。
五、未来5年我国对仪器仪表重点产品的需求
（一）工业自动化仪表及控制系统
1．主控系统
    （1）全开放式管、控一体化系统(TCS)；年需100套。
    （2）现场总线控制系统（FCS）;年需500套。
    （3）低成本分散控制系统（DCS）；年需1000套以上。
2．智能变送器系列；年需10万套(件)
      智能压力、差压、温度、流量、物位变送器，主要用于TCS及FCS系统。
3．智能执行器系列；年需5万台（件）；智能阀门定位器，智能电动执行机构，智能电/液执行机构。
4．特种检测仪表系列：年需50万台（件）；（1）复合参数温度计；（2）高精度液体密 度计；（3）非园截面管道气体流量计；（4）高精度大口径双转子流量计；（5）大口径、耐高温涡街流量计；（6）插入式电磁流量计；（7）标准表法气体流量计校验装置系列；（8）小型活塞式油流在线标定装置系列；（9）气液流量开关装置系列；（10）两相/多相流量装置系列；（11）本质安全防爆检测仪表系列；（12）高温（低温）、高粘度、强腐蚀体系检测仪表系列；（13）冶金专用测力装置系列
5．特种执行器，调节阀系列；年需50万台（件）
      （1）快速电动执行机构系列；（2）防爆电液执行器系列；（3）核电站专用执行器系列；（4）高温、高压差调节阀系列；（5）快速切断调节阀系列；（6）耐腐蚀和防爆节阀系列；（7）大口径、大功率调节阀系列；（8）特种球阀、蝶阀、闸阀。
6．主控系统其它关键配套设备，年需数万台（件）
      （1）主控系统通信配套系列设备；（2）主控系统记录设备系列；（3）新型连锁保护装置系列；（4）远程诊断系统装置系列；（5）智能数字显示调节器系列；
7．大型工程装置自动化分析系统；年需上千套
       （1）转炉煤气回收分析系统一领导（2）工业锅炉水、汽分析系统（3）煤气发生分析系统（4）水泥窑尾分析系统；（5）30万吨乙烯装置分析系统；（6）30万吨合成氨分析系统；（7）大型电除尘器采样、分析系统。
8．超临界大型火电机组的自动化仪表及控制系统，是电力行业明确发展的先进机组；其自动化仪表及控制系统未来五年市场需求规模在15-20亿元；
        （1）先进的机组监控仪表及控制系统；（2）现代电站的TCS管、控一体化系统；（3）超临界电站全仿真系统（4）机组及电站先进控制软件。
9．大型国家工程项目“西气东输”配套自动化仪表及控制系统。整个工程项目的仪表及控制系统市场需求规模达80亿元；
        （1）SCADA系统；（2）压力、差压变送器（防爆）；（3）温度变送器（防爆）；（4）超声波流量计（外持式、防爆）；（5）电动执行机构（防爆）。
10．环保产业自动化仪表及监控系统；年需3万台（件）：
         （1）成套大气监测仪器及SCADA系统；（2）成套水质监测仪器及SCADA系统；（3）成套污水处理监测仪器及SCADA系统（4）垃圾焚烧处理监测仪器及SCADA系统；（5）高速公路自动化气象监测仪器及SCADA系统：（6）机场自动气象监测仪器及SCADA系统：（7）噪声振动测试仪器：（8）全自动无人气象站监测系统。
11．工程化工业控制与管理软件：与主控系统配套，软件价值约占总系统价值的1/3-1/2：
        （1）先进工业控制、监控软件：（2）管、控一体化软件：（3）嵌入式控制软件模块；（4）智能网络节点软件；（5）控制系统仪表、设备管理、安全生产软件；（6）应用软件开发软件。
（六）其它各类测量仪器仪表
1．船舶自动化系统及设备；到2008年，我国船舶自动化系统及设备的市场规模将达到12亿元，节省外汇1.2亿美元以上;
     (1)航行自动化系统;(2)船舱自动化系统;(3)装卸灌溉系统.
2.  精细农业用环境调控系统:年需120套;
    (1)智能温室自动控制系统;(2)节能、节水灌溉系统。
3．城市交通管理配套自动化系统：年需市场规模5亿元以上：
   （1）城市交管SCADA系统；（2）交通流量检测、变送仪表；（3）城市轨道交通管理监测系统；（4）城市轨道交通管理执行机构。
六、我国仪器仪表未来发展主要主向的建议
1．工业自动化仪表与控制系统
     A．以石油、化工、钢铁、电力、交通运输、国防安全、环保、轻工、水利等重大工程项目为依托。致力于新一代主控制系统及其综合自动化开发和产业化，主要包括集散控制系统、现场总线控制系统和以工业计算机为基础的开放式控制系统等；2010年要满足50%的大型系统，2020年要能满足85%的大型系统。
     B．先进控制、优化软件开发与产业化技术，主要包括先进控制技术、过程优化技术、实时监控软件平台、信息集成软件平台、系统集成技术等；2010年要具有“交钥匙”自控系统30%的能力，到2020年，50%的工程项目做到“交钥匙”。
     C．智能仪表、采用现场总线技术的检测仪表、执行器与变送器、成套专用控制装置和成套专用优化系统的开发与产业化；2010年取代现在进口产品70%，2020年达到85%
6．传感器、元器件、制造工艺及仪表材料
     A.  用于现场总线及智能化仪表的压力、温度、流量、液位等新型传感器；用于环保等领域的多功能传感器生物传感器；智能传感器；航天航空领域需求的微型化传感器等。
     B．元器件：特殊弹性元件；计数器；仪表专用电路（ASIC）和厚膜电路；测控模块、模插件；测量系统的插件机箱；
     C．仪表材料重点研究开发薄膜化、小型化、纤维化、粉体化、复合化、多功能化、材料一元件一体化、智能化等各种新材料；纳米材料；功能陶瓷材料。
7．加强仪器仪表基础技术
A．新工艺，如MEMS制造工艺；
B．提高稳定性和可靠性的共性技术；
C．系统集成应用软件；
D．测量控制网络化应用技术