電工儀器儀表是以電磁測量與控制技術(shù)為基礎，以現代電子技術(shù)、現代信息處理技術(shù)為手段，結合現代測控技術(shù)的基礎性、普遍性性質(zhì)，研究各類(lèi)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的、直接或間接的電磁參量測量與控制儀器儀表及系統為主體的一門(mén)工程性學(xué)科，是儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的重要分支，并形成了電工儀器儀表行業(yè)。

 

　　我國電工儀器儀表行業(yè)經(jīng)過(guò)五十多年的發(fā)展已經(jīng)形成了門(mén)類(lèi)齊全，具有較強科研實(shí)力，全球規模的產(chǎn)業(yè)集群?，F有骨干企業(yè)700余家，員工16萬(wàn)多人，產(chǎn)銷(xiāo)能力超過(guò)2億臺，工業(yè)總產(chǎn)值290億元人民幣以上；其中電能表、便攜式數字萬(wàn)用表產(chǎn)銷(xiāo)量居世界第一，且多數具有自主知識產(chǎn)權，是國產(chǎn)率最高的行業(yè)之一，目前出口率超過(guò)15%，是一個(gè)具有極強國際競爭力的行業(yè)。

 

　　電工儀器儀表按GB/T4754-2002國民經(jīng)濟行業(yè)分類(lèi)，屬于門(mén)類(lèi)C：制造業(yè)；大類(lèi)41：儀器儀表及文化、辦公用機械制造業(yè)；中類(lèi)411：通用儀器儀表制造；小類(lèi)4112：電工儀器儀表制造。根據GB/T4754-2002國民經(jīng)濟行業(yè)分類(lèi)中C4112電工儀器儀表制造及國家標準電工儀器儀表產(chǎn)品型號編制方法，電工儀器儀表制造業(yè)包括：電能表、自動(dòng)抄表系統（不含表）、電力負荷管理系統、電磁參數測量?jì)x器儀表、電磁參量分析與記錄裝置、配電系統電氣安全檢測與分析裝置、電源裝置、標準與校驗設備、擴大量限裝置、電力自動(dòng)化儀表及系統、非電量電測儀表及裝置、其他電工儀器儀表產(chǎn)品共12類(lèi)。

 

　　電工儀器儀表行業(yè)主要服務(wù)范圍涉及到國民經(jīng)濟與國防建設的各個(gè)領(lǐng)域，主要市場(chǎng)包括：電力、冶金、交通、礦山、石油化工、輕工機械等行業(yè)，以及教育、科學(xué)試驗、軍事工程、宇航技術(shù)、醫療衛生、環(huán)境保護、標準計量等領(lǐng)域，電力系統的需求量約占電工儀器儀表產(chǎn)品市場(chǎng)的80%以上，對電工儀器儀表產(chǎn)品的需求起著(zhù)決定性作用，特別是2009年國家電網(wǎng)公司全面啟動(dòng)統一堅強智能電網(wǎng)建設，作為連接電網(wǎng)與用戶(hù)的重要節點(diǎn)，智能電能表的作用舉足輕重，成為實(shí)現智能電網(wǎng)“信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化”特征基礎的關(guān)鍵環(huán)節和先行者，實(shí)施統一招投標，政策的改變，直接影響了電能表行業(yè)的發(fā)展空間及走向，對中國電能表產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)，具有極其重要的意義。

 

1、電磁量測量與分析儀表

 

　　電磁量測量與分析儀表，包括電磁量測量?jì)x表和電磁量分析與記錄裝置兩大類(lèi)。電磁量測量?jì)x表包括：安裝式儀表、便攜式模擬儀表、51/2位及以下數字儀表（含便攜式）、51/2位以上數字儀表、精密儀器、測磁儀器等六類(lèi)；電磁量分析與記錄裝置包括：模擬示波器、數字示波器、手持示波器、其他示波器、頻譜分析儀、邏輯分析儀、記錄儀器、附件與配件。

 

　　均屬量大面廣的產(chǎn)品，是各行各業(yè)發(fā)展的基礎手段和必備的工具，一直是我國電工儀器儀表行業(yè)的優(yōu)勢產(chǎn)品之一。電磁測量分析儀表包括電磁參數測量?jì)x表和電磁參量分析與記錄裝置，這兩類(lèi)產(chǎn)品正從模擬測量技術(shù)向數字測量技術(shù)轉化。數字式安裝儀表、數字多用表、數字磁強計、數字示波器發(fā)展迅速，數字化、系統化、智能化和圖形化已成為主流趨勢。

電磁參數測量?jì)x表是電工儀器儀表行業(yè)的傳統產(chǎn)品，它分現場(chǎng)用儀表和實(shí)驗室用儀表?，F場(chǎng)用儀表需用量很大，而實(shí)驗室用儀表使用場(chǎng)合就相對很小。其占主導產(chǎn)量的是安裝式儀表和便攜式儀表。便攜式儀表主要有萬(wàn)用表和鉗形表。從近幾年的發(fā)展形勢來(lái)看，便攜式儀表的數字化需求越來(lái)越大。傳統式電磁參數測量?jì)x表是指針式儀表，由于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，數字儀表逐漸進(jìn)入了主流市場(chǎng)。安裝式儀表和便攜式儀表屬于監測或測量?jì)x表，精確度不需要很高，用戶(hù)對這類(lèi)儀表的數字化程度渴求不是很強，所以長(cháng)期以來(lái)指針式儀表始終還占有一定的市場(chǎng)份額。對于安裝式儀表來(lái)說(shuō)，由于數字化電力監控系統逐漸推廣，特別是大中型工商業(yè)電力用戶(hù)和公共場(chǎng)所對電力負荷管理裝置的需求，數字安裝儀表將有很大的市場(chǎng)前景。

 

　　1）安裝式儀表

 

　　主要用于在線(xiàn)監測電量參數與狀態(tài)指示，近幾年在數字化、智能化、儀用接口、標準化、系列化、通用化上有了很大的發(fā)展，中低端產(chǎn)品出現了嚴重過(guò)剩，但模擬指示儀表的直觀(guān)性和趨勢性顯示方面是數字儀表很難代替的，這也是模擬指示儀表在今天仍會(huì )占有一定的市場(chǎng)份額的最主要原因。隨著(zhù)智能電網(wǎng)建設的逐漸深入，此類(lèi)產(chǎn)品的市場(chǎng)需求將會(huì )逐漸減少，它將被智能化設備所替代（如數字化變電站），并且這些智能化設備的可靠性指標遠高于傳統的電磁參數測量?jì)x表，從而會(huì )導致在變電環(huán)節安裝式儀表的使用量逐年減少。

 

　　為了迎合市場(chǎng)需求的變化，數字式安裝式儀表發(fā)展非常迅猛，它不僅具備電參量的測量功能，還可以實(shí)現對電參量的分析、診斷、控制、保護，并帶模擬量輸出和標準通信接口。為適應用戶(hù)不同的安裝結構及特點(diǎn)，可分嵌入式和導軌式兩種。在不同的應用場(chǎng)合，根據不同功能，可簡(jiǎn)可繁，隨機組合。

 

　　隨著(zhù)對電氣參數測量量的增多，這類(lèi)儀表不再僅是測量?jì)x表，已經(jīng)擴展為監控儀表、保護儀表，并已廣泛用于電力負荷管理系統（即工礦企業(yè)和建筑樓宇的能源管理系統）和電氣火災監控裝置。隨著(zhù)國民經(jīng)濟發(fā)展和節能減排的推進(jìn)，數字式安裝式儀表將會(huì )得到較大力度地推廣和應用。

 

　　2）便攜式模擬儀表

 

　　便攜式模擬儀表包括萬(wàn)用表、鉗形表、兆歐表，是一種量大面廣的工具，在國民經(jīng)濟各個(gè)領(lǐng)域無(wú)所不在，特別是萬(wàn)用表在工業(yè)、民用上有著(zhù)廣泛的應用領(lǐng)域，屬大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，是各行各業(yè)發(fā)展的基礎手段和必備工具，它既是傳統的產(chǎn)品又是高新技術(shù)產(chǎn)品，近幾年需量有所增加。

 

　　3）數字儀表

 

　　近年來(lái)，我國的數字儀表技術(shù)發(fā)展很快，目前我國年數字萬(wàn)用表的生產(chǎn)能力達到上千萬(wàn)臺，特別是中低檔數字萬(wàn)用表的產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的80％，居世界第一。2009年雖然受全球經(jīng)濟危機的影響，但對出口量影響不是很大，同比下降了百分之十點(diǎn)幾。2010年數字儀表的出口有較大的回升?？墒俏覀兊闹懈邫n數字儀表技術(shù)還與發(fā)達國家產(chǎn)品差距很大，特別是高端產(chǎn)品我們還是依賴(lài)于進(jìn)口。

 

　　4）示波器

 

　　示波器包括：模擬示波器、數字示波器、手持示波器、其他示波器、附件與配件等，廣泛用于國民經(jīng)濟的各個(gè)領(lǐng)域，也是應用最廣泛的儀器產(chǎn)品之一。示波器是利用電子示波管的特性，將人眼無(wú)法直接觀(guān)測的交變電信號轉換成圖像，顯示在熒光屏上以便測量的電子測量?jì)x器。它是觀(guān)察實(shí)驗現象、分析實(shí)驗中的問(wèn)題、測量實(shí)驗結果必不可少的重要儀器。示波器分模擬和數字兩種，數字化是示波器及記錄儀器發(fā)展的主要趨勢，目前國內外的主要制造商均以生產(chǎn)數字示波器與記錄儀器為主。

 

　　目前虛擬數字示波器發(fā)展迅速，它便攜、小巧，更加方便用戶(hù)使用，帶寬可選擇及其高性能

 

　　的參數能滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求，成為最有前途的產(chǎn)品。目前，MSO混合信號示波器和FPGA內置的邏輯分析技術(shù)正在搶占傳統邏輯分析儀的市場(chǎng)。

 

　　電磁參量分析與記錄裝置正朝著(zhù)更加簡(jiǎn)單易用、多功能、小型化方向發(fā)展。國內市場(chǎng)穩中有升，進(jìn)出口差距的增長(cháng)幅度不大。

 

2、電磁參量測量與分析儀表領(lǐng)域的主要技術(shù)與產(chǎn)品發(fā)展趨向

 

　　1）多功能：在數字采樣技術(shù)、嵌入式微處理器、大規模集成電路和傳感器發(fā)展的帶動(dòng)下，電磁測量分析儀表正向著(zhù)一機多用發(fā)展，嵌入式操作系統、多參數（包括可以轉換為電量的非電量）測量、瞬間信號動(dòng)態(tài)捕捉與實(shí)時(shí)監測、數據記錄與存儲等功能成為主要趨勢。

2）系統化：無(wú)線(xiàn)、紅外、USB、485等接口技術(shù)的引入，使電磁測量分析儀表可以隨時(shí)隨地接入計算機、總線(xiàn)、互聯(lián)網(wǎng)等各類(lèi)系統，而作為系統終端進(jìn)行電量或非電量的采樣、測量、傳輸、分析、處理、存儲與顯示等。

 

　　3）智能化：隨著(zhù)嵌入式微處理器、大規模集成電路及軟件的發(fā)展，自動(dòng)測量對象識別、自動(dòng)量程切換、智能數據處理與存儲、自動(dòng)網(wǎng)絡(luò )接入適應、故障自珍、報警、記錄與保護、使用環(huán)境自適應等正在成為標配。

 

　　4）全信息顯示：實(shí)時(shí)監測技術(shù)與彩色液晶顯示器的發(fā)展，帶來(lái)了電磁測量分析儀表顯示方式的革命，從過(guò)去的指針顯示、數字顯示、圖形化顯示正向“全信息顯示”發(fā)展，它可同時(shí)顯示所需要的多種信息。全信息顯示使現場(chǎng)測量與分析技術(shù)有了飛躍式的發(fā)展。

 

　　5）低功耗與環(huán)境適應性：低功耗是便攜式產(chǎn)品研究的重點(diǎn)，功耗決定了產(chǎn)品的使用時(shí)間及可用性，同時(shí)對溫度、濕度、防水和偶然跌落等的環(huán)境適應能力也是便攜式產(chǎn)品競爭的主要指標之一。

 

　　6）高精度：隨著(zhù)集成芯片制造技術(shù)、數字采樣技術(shù)和微處理器速度的提高，便攜式儀表的高準確度、高分辨率測量的研究已成為主要方向。

 

　　7）過(guò)載自動(dòng)保護、故障自診、記錄與報警。

 

　　8）專(zhuān)用芯片：數字萬(wàn)用表的發(fā)展主要依賴(lài)于集成芯片技術(shù)的進(jìn)步，便攜式產(chǎn)品的核心技術(shù)就是集成芯片，多功能、低功耗、高可靠、高精度、低成本、小體積、嵌入式微處理器及接口將成為專(zhuān)用芯片的主要發(fā)展方向。

 

　　9）目前虛擬數字示波器發(fā)展迅速，它便攜、小巧更加方便用戶(hù)使用，帶寬可選擇及其高性能的指標能滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求，成為最有前途的產(chǎn)品。MSO混合信號示波器和FPGA內置的邏輯分析技術(shù)正在搶占傳統邏輯分析儀的市場(chǎng)。電磁參量分析與記錄裝置正朝著(zhù)更加簡(jiǎn)單易用、多功能、小型化方向發(fā)展，國內市場(chǎng)穩中有升，出口不斷增加。

 

3、電能質(zhì)量分析

 

　　隨著(zhù)國民經(jīng)濟和電力工業(yè)的飛速發(fā)展，用電負荷日趨復雜化和多樣化，具有非線(xiàn)性、沖擊性、不平衡特征負荷設備的廣泛應用，導致電網(wǎng)的波形產(chǎn)生嚴重畸變，使得諧波、電壓波動(dòng)閃變、頻率波動(dòng)、三相不平衡、暫時(shí)過(guò)電壓和瞬態(tài)過(guò)電壓、電壓凹陷與短時(shí)間間斷等現象頻發(fā)。其結果是經(jīng)常造成電氣、電子控制裝置的失靈，使重要的生產(chǎn)過(guò)程中斷，經(jīng)濟損失巨大；影響到電網(wǎng)的安全可靠運行，可導致較大面積的停電事故；引起配電線(xiàn)路的傳輸效率下降，損耗增大，并干擾電力載波通訊系統和電力線(xiàn)附近公用通信系統的工作；使電力監測與計量表計的誤差急劇增大，不利于電網(wǎng)的商業(yè)化運營(yíng)。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系著(zhù)國民經(jīng)濟的總體效益，對電能質(zhì)量的管理和電力污染的治理工作是勢在必行。