【中國(guó)環(huán)保在線 市場(chǎng)行情】?jī)x器儀表作為知識(shí)密集、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，是高端制造裝備的不可或缺重要組成部分。在 利好政策的助推下，尤其是工業(yè)4.0戰(zhàn)略的出現(xiàn)，儀器儀表行業(yè)展現(xiàn)出了一幅全新的發(fā)展藍(lán)圖。 　　政策東風(fēng)持續(xù)加碼 儀器儀表行業(yè)藍(lán)圖再現(xiàn) 　　目前市場(chǎng)情況看，環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器行業(yè)規(guī)模小，資產(chǎn)規(guī)模10億以上的企業(yè)占了行業(yè)銷售規(guī)模的40%，行業(yè)相對(duì)集中，特別是高端儀器一直被外資壟斷，國(guó)產(chǎn)PM 監(jiān)測(cè)儀器市場(chǎng)占有率僅為15%，未來高端儀器的進(jìn)口替代空間大，行業(yè)并購(gòu)成為趨勢(shì)。工業(yè)4.0戰(zhàn)略的出現(xiàn)，為我們展現(xiàn)了一幅全新的發(fā)展藍(lán)圖。 　　儀器儀表行業(yè)2015年預(yù)測(cè) 　　儀器儀表行業(yè)在2015年有20個(gè)小行業(yè)，規(guī)模以上企業(yè)4321家，共實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入9378億元，換算為產(chǎn)值近9500億元，未達(dá)到“十二五”規(guī)劃“行業(yè)產(chǎn)值達(dá)到或接近萬億”的預(yù)期。營(yíng)收同比增幅6.2%，增幅本世紀(jì)以來新低。按 統(tǒng)計(jì)局 發(fā)布數(shù)據(jù)，2015年GDP增長(zhǎng)6.9%，儀器儀表營(yíng)收增幅也首次低于GDP增幅。 　　雖然年末與往常一樣翹尾，月產(chǎn)值再過千億，但翹尾力度已明顯低于往年。從小行業(yè)看，受水、土、氣等環(huán)境監(jiān)測(cè)類市場(chǎng)及制藥、食品等產(chǎn)業(yè)拉動(dòng)，實(shí)驗(yàn)分析儀器兩位數(shù)增幅13.86%，增長(zhǎng)較快;工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)、電工及供應(yīng)類儀表、光學(xué)儀器同比增幅低于大行業(yè)。 　　全年利潤(rùn)總額824億，增幅5.36%，低于主營(yíng)收入增幅0.84個(gè)百分點(diǎn)，創(chuàng)歷年新低，但仍保持8-9%的主營(yíng)收入利潤(rùn)率。 　　利潤(rùn)占比較大的工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)同比負(fù)增長(zhǎng)拉低整個(gè)行業(yè);雖電工及供應(yīng)類儀表、實(shí)驗(yàn)分析儀器兩位數(shù)增幅，由于占比不大不足以抵消下行影響。 　　從經(jīng)濟(jì)類型上看，民營(yíng)企業(yè)依然是行業(yè)發(fā)展的中堅(jiān)力量，三資企業(yè)15年首次出現(xiàn)營(yíng)收、利潤(rùn)同比的雙雙負(fù)增長(zhǎng)。此外，全行業(yè)虧損企業(yè)數(shù)從年初的1307家下降到526家，虧損面逐步收窄。 　　2016年預(yù)判，因需求疲軟集中在兩個(gè)領(lǐng)域：一是與傳統(tǒng)流程工業(yè)關(guān)系密切的工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)，二是受房地產(chǎn)業(yè)影響的電工及供應(yīng)類儀表，二者約占全行業(yè)產(chǎn)銷的50%左右。同時(shí)，新興產(chǎn)業(yè)的儀器儀表需求尚未成熟，因此，預(yù)計(jì)2016年全行業(yè)維持個(gè)位數(shù)增長(zhǎng)。 　　目前儀器儀表行業(yè)的狀況 　　近幾年 提出“兩化融合”，這是我國(guó)裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)升級(jí)的重要舉措，也是我國(guó)從裝備制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)發(fā)展的重要途徑?！皟苫诤稀敝兴枰男畔⒍际莵碜杂诘讓拥难b備，因此對(duì)設(shè)備自動(dòng)化和生產(chǎn)線自動(dòng)化提出了很大的需求。 出臺(tái)的十大振興規(guī)劃中，紡織、輕工業(yè)、鋼鐵、船舶等都提到了設(shè)備對(duì)自動(dòng)化和智能化的要求。儀器儀表作為知識(shí)密集、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，是多學(xué)科的綜合體，是高端制造裝備的不可或缺重要組成部分。 　　另一方面，隨著 對(duì)民生關(guān)注的大大提高，一些與民生相關(guān)的需求也提到日程上來。例如對(duì)食品、藥品、突發(fā)事故的檢測(cè)報(bào)警、環(huán)境和氣候監(jiān)測(cè)等相關(guān)的儀器儀表的要求源源不斷的出現(xiàn)，可以說抓住一個(gè)問題就能在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中贏得一片市場(chǎng)，這就需要儀器企業(yè)多加強(qiáng)民生意識(shí)，不斷挖掘近在咫尺的市場(chǎng)潛力，讓高科技儀器真正造福于社會(huì)。我國(guó)儀器儀表工業(yè)在起步比較晚的情況下，經(jīng)過20年不懈的努力，成為常用儀器儀表的生產(chǎn)大國(guó)，市場(chǎng)銷售的呢額屢創(chuàng)新高，研發(fā)和生產(chǎn)體系也日益健全。經(jīng)過飛速發(fā)展，我國(guó)的儀器儀表市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局悄然發(fā)生改變。目前，變送器、執(zhí)行器、測(cè)繪儀器、金屬材料試驗(yàn)機(jī)等產(chǎn)品的產(chǎn)量居世界前列，實(shí)驗(yàn)分析儀器等中產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率不斷上升，行業(yè)技術(shù)上總體已達(dá)到的中等國(guó)際水平，少數(shù)產(chǎn)品接近或達(dá)到當(dāng)前較高國(guó)際水平。 　　隨著節(jié)能降耗、減少排放和低碳經(jīng)濟(jì)成為 長(zhǎng)期國(guó)策，出現(xiàn)了一批高速發(fā)展的新型產(chǎn)業(yè)。例如風(fēng)電、核電、智能電網(wǎng)、高速列車和軌道交通等，這些產(chǎn)業(yè)對(duì)儀器儀表來說都是巨大的市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)。在風(fēng)電領(lǐng)域， 將按照融入大電網(wǎng)，建設(shè)大基地的要求，力爭(zhēng)用10多年時(shí)間形成幾個(gè)上千萬千瓦級(jí)的風(fēng)電基地，風(fēng)電總裝機(jī)容量的目標(biāo)從原規(guī)劃的2020年達(dá)到3000萬千瓦已經(jīng)至如今的1億千瓦。這些領(lǐng)域的政策調(diào)整將使一部分儀器儀表行業(yè)傳統(tǒng)的市場(chǎng)需求有所減少，提醒各方對(duì)市場(chǎng)的重新認(rèn)知和定位。 　　儀器儀表行業(yè)未來的發(fā)展方向 　　《2015-2020年中國(guó)儀器儀表用零件行業(yè)發(fā)展分析及投資潛力研究報(bào)告》顯示，就2015年市場(chǎng)交易份額來看，儀表行業(yè)細(xì)分產(chǎn)品比重較大的仍然是專用儀表，主要集中在實(shí)驗(yàn)儀表和分析儀表。就分析儀表來看，目前需求量不僅在日常生活方面、工業(yè)方面也獲得了增長(zhǎng)，需求量大造就了其2016年發(fā)展較為穩(wěn)定，仍然是整個(gè)行業(yè)穩(wěn)定的市場(chǎng)。而近幾年由于實(shí)驗(yàn)和分析方面的應(yīng)用也開始日益增大，尤其是在實(shí)驗(yàn)過程中計(jì)量?jī)x表領(lǐng)域，有著充足的發(fā)展空間。2015年霧霾的影響也造就了環(huán)境監(jiān)測(cè)專用儀器儀表的市場(chǎng)增大，環(huán)境保護(hù)問題也成為了2016年主要針對(duì)問題之一。上市企業(yè)類似于金卡股份、川儀股份，在其原有主營(yíng)燃?xì)獗怼⑺順I(yè)務(wù)同時(shí)也轉(zhuǎn)型拓展環(huán)境監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)。 　　如今約1/3高端儀器仍依賴于進(jìn)口；另有1/3儀器的國(guó)產(chǎn)品與進(jìn)口品的水平已完全相當(dāng)。提高行業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力，繼續(xù)縮短我國(guó)儀器技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平的差距需要政府的統(tǒng)籌與扶持。 　　政府統(tǒng)籌規(guī)劃。國(guó)產(chǎn)科學(xué)儀器由政府部門歸口管理，統(tǒng)籌制訂規(guī)劃，支持以骨干企業(yè)為龍頭，以產(chǎn)、學(xué)、研、用相結(jié)合，建立 級(jí)技術(shù)中心，重點(diǎn)解決制造工藝、關(guān)鍵零部件、精密加工、軟件開發(fā)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等主要問題，現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)水平和應(yīng)用能力。 　　相關(guān)政策扶持。根據(jù)實(shí)際需要鼓勵(lì)應(yīng)用國(guó)產(chǎn)儀器，建立首臺(tái)示范項(xiàng)目。探索內(nèi)外資企業(yè)聯(lián)合投標(biāo)，國(guó)產(chǎn)儀器與外資技術(shù)配套等方式達(dá)到“市場(chǎng)換技術(shù)”的效果。相關(guān)政府部門應(yīng)給國(guó)產(chǎn)檢測(cè)儀器足夠的話語(yǔ)權(quán)，提供推介、展示的平臺(tái)。 　　隨著政策的東風(fēng)，國(guó)產(chǎn)儀器的發(fā)展勢(shì)必更加迅速、寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來，相信這種夾縫中發(fā)展的荊棘之路將成為國(guó)產(chǎn)儀器騰飛的動(dòng)力。 　　(原標(biāo)題：工業(yè)4.0戰(zhàn)略為儀器儀表行業(yè)展現(xiàn)發(fā)展新藍(lán)圖 )

  圖1中的電路專為使用 ADT7320同時(shí)測(cè)量3個(gè)K型熱電偶而設(shè)計(jì)，該器件是一款±0.25°C精度、16位數(shù)字SPI溫度傳感器。   熱電偶電壓測(cè)量   采用熱電偶連接器和濾波器作為熱電偶與AD7793 ADC之間的接口。每個(gè)連接器（J1、J2和J3）都直接與一組差分ADC輸入相連。AD7793輸入端的濾波器可在號(hào)到達(dá)ADC的AIN （＋）和AIN（?）輸入端之前降低任何熱電偶引腳上疊加的噪聲。AD7793集成片內(nèi)多路復(fù)用器、緩沖器和儀表放大器，可放大來自熱電偶測(cè)量結(jié)點(diǎn)的小電壓號(hào)。   冷結(jié)測(cè)量   ADT7320精密16位數(shù)字溫度傳感器用于測(cè)量基準(zhǔn)結(jié)（冷結(jié)） 溫度，其精度在?20°C至＋105°C溫度范圍內(nèi)可達(dá)±0.25°C。 ADT7320完全經(jīng)過工廠校準(zhǔn)，用戶無需自行校準(zhǔn)。它內(nèi)置一個(gè)帶隙溫度基準(zhǔn)源、一個(gè)溫度傳感器和一個(gè)16位Σ-Δ型 ADC， 用來測(cè)量溫度并進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換， 分辨率為 0.0078°C。   AD7793和ADT7320均利用系統(tǒng)演示平臺(tái) （EVAL-SDP-CB1Z）由SPI接口控制。此外，這兩個(gè)器件也可由控制器控制。   圖2. EVAL-CN0172-SDPZ電路評(píng)估板   圖2顯示帶有3個(gè)K型熱電偶連接器的EVAL-CN0172-SDPZ 電路評(píng)估板，AD7793 ADC， 和ADT7320溫度傳感器安裝在獨(dú)立柔性印刷電路板（PCB）的兩塊銅觸點(diǎn)之間，用于基準(zhǔn)溫度測(cè)量。   圖3是安裝在獨(dú)立柔性PCB上ADT7320 的側(cè)視圖，該器件插在熱電偶連接器的兩個(gè)銅觸點(diǎn)之間。圖3中的柔性PCB更薄更靈活，比小型FR4類PCB更具優(yōu)勢(shì)。它允許將ADT7320巧妙地安裝在熱電偶連接器的銅觸點(diǎn)之間，以盡量降低基準(zhǔn)結(jié)和ADT7320之間的溫度梯度。   圖3. 安裝在柔性PCB上ADT7320的側(cè)視圖   小而薄的柔性PCB還能使ADT7320快速響應(yīng)基準(zhǔn)結(jié)的溫度變化。 圖4顯示ADT7320的典型熱響應(yīng)時(shí)間。   圖4.ADT7320典型熱響應(yīng)時(shí)間   本解決方案較為靈活，允許使用其它類型的熱電偶，如J型或T型。本電路筆記中，選擇K型是考慮到其更受歡迎。實(shí)際選用的熱電偶具有裸露 。測(cè)量結(jié)位于探頭壁（probe wall）之外，暴露在目標(biāo)介質(zhì)中。   采用裸露 的優(yōu)勢(shì)在于，它能提供 的熱傳導(dǎo)率、具有快的響應(yīng)時(shí)間，并且成本低、重量輕。不足之處是容易受到機(jī)械損壞和腐蝕的影響。因此，不適合用于惡劣環(huán)境。但在需要快速響應(yīng)時(shí)間的場(chǎng)合下，裸露 是 選擇。若在工業(yè)環(huán)境中使用裸露 ，則可能需對(duì)號(hào)鏈進(jìn)行電氣隔離。可使用數(shù)字隔離器達(dá)到這一目的 （見   不同于傳統(tǒng)的熱敏電阻或電阻式溫度檢測(cè)器（RTD）， ADT7320是一款完全即插即用型解決方案，無需在電路板裝配后進(jìn)行多點(diǎn)校準(zhǔn)，也不會(huì)因校準(zhǔn)系數(shù)或線性化程序而消耗處理器或內(nèi)存資源。它在3.3 V電源下工作時(shí)的典型功耗僅為700μW，避免了會(huì)降低傳統(tǒng)電阻式傳感器解決方案精度的自發(fā)熱問題。   精密溫度測(cè)量指南   下列指南可確保ADT7320地測(cè)量基準(zhǔn)結(jié)溫度。   電源： 如果ADT7320 從開關(guān)電源供電，可能產(chǎn)生50 kHz以上的噪聲，從而影響溫度精度。為了防止此缺陷，應(yīng)在電源和VDD. 之間使用RC濾波器。所用元件值應(yīng)仔細(xì)考慮，確保電源噪聲峰值小于1 mV   去耦： ADT7320必須在盡可能靠近 VDD 的地方安裝去耦電容，以確保溫度測(cè)量的精度。使用諸如0.1μF高頻陶瓷類型的去耦電容。此外，還應(yīng)使用一個(gè)低頻去耦電容與高頻陶瓷電容并聯(lián)，如10μF 至 50 μF 鉭電容。    熱傳導(dǎo)： 塑料封裝和背面的裸露焊盤（GND）是基準(zhǔn)結(jié)至ADT7320的主要熱傳導(dǎo)路徑。由于銅觸點(diǎn)與ADC輸入相連，本應(yīng)用中無法連接背面的焊盤，因?yàn)檫@樣做會(huì)影響 ADC輸入的偏置。   精密電壓測(cè)量指南   下列指南可確保AD7793地測(cè)量熱電偶測(cè)量結(jié)電壓。   去耦：AD7793必須在盡可能靠近AVDD 和 DVDD 的地方安裝去耦電容，以確保電壓測(cè)量的精度。應(yīng)將0.1 μF陶瓷電容與 10 μF鉭電容并聯(lián)，將AVDD去耦到GND。此外，應(yīng)將0.1 μF 陶瓷電容與10 μF鉭電容并聯(lián)，將DVDD去耦到GND。 更多有關(guān)接地、布局和去耦技巧的討論，請(qǐng)參考Tutorial MT-031 和 Tutorial MT-101   濾波：AD7793的差分輸入用于熱電偶線路上的大部分共模噪聲。例如，將組成差分低通濾波器的R1、R2和C3放置在AD7793的前端，可熱電偶引腳上可能存在的疊加噪聲。C1和C2電容提供額外的共模濾波。由于輸入ADC 的AIN（＋）和AIN（?）均為模擬差分輸入，因此，模擬調(diào)制器中的多數(shù)電壓均為共模電壓。AD7793的出色共模抑制（100 dB小值）進(jìn)一步了這些輸入號(hào)中的共模噪聲。   本方案解決的其它難題   下文總結(jié)了本解決方案是如何解決前文提到的其它熱電偶相關(guān)難題。   熱電偶電壓放大：熱電偶輸出電壓隨溫度的變化幅度只有每度幾μV。本例中所用的常見K型熱電偶變化幅度為41μV/°C。這種弱的號(hào)在ADC轉(zhuǎn)換前需要較高的增益級(jí)。 AD7793內(nèi)部可編程增益放大器（PGA）能夠提供的 增益為128。本解決方案中的增益為16，允許AD7793通過內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源運(yùn)行內(nèi)部滿量程校準(zhǔn)功能。   熱電偶的非線性校正：AD7793在寬溫度范圍（–40°C至 ＋105°C）內(nèi)具有出色的線性度，不需要用戶校正或校準(zhǔn)。為了確定實(shí)際熱電偶溫度，必須使用美國(guó) 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（NIST）所提供的公式將參考溫度測(cè)量值轉(zhuǎn)換成等效熱電電壓。此電壓與AD7793測(cè)量的熱電偶電壓相加，然后再次使用NIST公式將兩者之和再轉(zhuǎn)換回?zé)犭娕紲囟?。另一種方法涉及查找表的使用。然而，若要獲得同樣的精度，查找表的大小可能有較大不同，這就需要主機(jī)控制器為其分配額外的存儲(chǔ)資源。所有處理均通過EVAL-SDP-CB1Z以軟件方式完成。EVAL-SDP-CB1Z以軟件方式完成。   欲查看完整原理圖和EVAL-CN0172-SDPZ的布局，請(qǐng)參見 CN-0172設(shè)計(jì)支持包：  zyclxmzsw 常見變化   對(duì)于精度要求較低的應(yīng)用，可用 AD7792 16位Σ-Δ 型ADC 替代 AD7793 24位Σ-Δ 型ADC對(duì)于基準(zhǔn)溫度測(cè)量，可用 ±0.5°C精度的 ADT7310 數(shù)字溫度傳感器替代±0.25°C精度的 ADT7320. AD7792和ADT7310均集成SPI接口。