造成电子测量仪器出现误差的原因有哪些？

一、电子测量仪器  

所谓的电子测量仪器，顾名思义，就是利用电子技术进行测量的一类仪器。电子相关的行业，比如消费电子、通信，是现代大工业的产物，每一个终端产品的背后，是产业链上无数代工厂分化协作的结果，将这数量庞大的工厂连接起来的，是各式各样的行业标准，我们用来衡量工厂生产出的最终产品是否符合标准的那把尺子，就是电子测量仪器。  

电子测量仪器可以分为专用电子测量仪器和通用电子测量仪器，市场以通用电子测量仪器为主。通用电子测量仪器主要包括示波器、射频类仪器、波形发生器、电源与电子负载、其他仪器等。  

对于非理工类从业人员来说，上面这些名词非常的劝退，但是如果我们大概了解其中的原理，就会对这个行业有个相对清晰和宏观的认知。  

对一个电子测量仪器来说，核心就是怎么把ADC和DSP这两块芯片整合起来，这就涉及到算法问题。我们知道本质上声光电都是波，波在数学上核心的算法就是傅里叶分析，无非就是把一个乱七八糟的时间序列波拆成几个波的组合，或者反过来把几个波合成一个复杂的波形。由于待测物理量非常庞杂，涉及到的场景千变万化，非常考验算法调教能力，还真不是一个老板找几个工人买台设备焊块板子就能成的，这就构成了这个行业相对较高的技术门槛。芯片加算法，构成了电子测量行业天然的护城河，而护城河是企业长期高盈利能力的来源。  

电子测量仪器行业是一个特别容易出隐形冠军，或者我们说专精特新的区域。这个行业的下游工业客户，就是我们常说的TO B，其采购行为的实质是对生产资料的投资，对于这些生产型企业来说，产品量产后生产资料的固定成本摊销在每一个产品上就非常小，所以当制造业相对成熟的时候，工厂更愿意采购性能稳定，维护成本低，但价格稍高的生产设备和工具。  

一般来说，这种设备和工具类的隐形冠军，技术稳定性高，竞争者少，长期躺平也过得很舒服，但天花板也清晰可见，市场规模相对较小，不容易做大，人力成本占比较高，部分依靠大单生存的企业还可能存在现金流大起大落的问题。  

长期看，电子测量仪器行业确实有这么一个天花板，但对中国现在的电子测量行业来说，天花板是一个人长期吃饱喝足了才会考虑的问题，这个行业当下离温饱都还有很大的空间。  

二、电子测量仪器误差  

1.仪表环境误差  

环境对测量结果的影响是很明显的，尤其是对一些高精度的仪表。外界环境通常包括有温度、湿度、电场、磁场、电磁波等。不同的测量仪器对应的敏感因素不相同。例如某些测定仪在使用过程中，一定要保证环境在较干燥的环境中，环境湿度太大或者波动会对测量结果产生较大的影响，比如超声波流量计在安装使用时，如果外测量现场存大较为严重的声波干扰，则极有可能对于测量的结果产生影响，严重的甚至导致测量无法进行。所以我们要先仔细阅读说明书，操作过程中尽量避免因受到外界条件干扰产生误差。  

2.仪表理论误差  

理论误差是仪表在设计时是根据理论上简化过的近似公式来设计的，这种不科学的仪表本身就带有一定的误差，即便是完全按照上述四项进行操作，其结果也不正确。修正误差的方法是加强仪表的理论学习，用更加科学严谨的理论进行仪表设计。  

解决误差的方法有原则性的指导方案，也有具体的调整方法，具体来说可以通过选择合适的仪器减少系统误差，以及选择更为精确的测量及计算方法降低人为因素引起的误差。只有通过合适的手段避免或降低误差，才能使仪表设备长期处于稳定的工作状态，得出的测量结果才能够更准确，更加符合我们的使用要求。

三、电子测量仪器国产化是大趋势  

如果单看现状，我们在电子测量仪器行业跟国际先进水平的差距，大到有点让人绝望。  

世界电子测量行业已经发展了很多年了，到现在为止，市场高度集中。四大巨头分别是美国的是德科技、泰克、力科，德国的罗德与施瓦茨，这四大巨头都是历史悠久、传承有序的古董型企业，是德科技可以追溯到1939年的惠普公司时代，泰克成立于1946年，力科成立于1964年，罗德与施瓦茨最早，1933年，再过10年就是百年老店了。  

历史悠久当然不代表好，尤其是日新月异的科技行业。可电子测量仪器高度依赖的两大类芯片，ADC(A nalog-to-Digital Converter )和DSP( Digital Signal Processing )，这个市场看上去也极其不友好。  

ADC市场当下基本处于寡头垄断地位，美国亚德诺(ADI)市场份额大约在60%左右，其次是德州仪器(TI)25%。DSP市场也基本类似，世界上主要的DSP芯片公司主要有3家，即德州仪器(TI)，亚德诺(ADI)和摩托罗拉，其中TI处于绝对主导地位。如果不用DSP，选用相对更细分的FPGA(Field Programmable Gate Array)，国际FPGA市场同样是美资垄断，四大巨头赛思灵(Xilinx)、阿尔特拉(altera英特尔收购)、美高森美(Microsemi)、莱迪思(Lattice)，其中前两家市场份额高达84%。  

这三类芯片中，只有FPGA国内还好些，有一些可供选择的替代。至于ADC和DSP，怎么说呢，夜很深，路很长，黎明还很远。

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