而今邁步從頭越，看國產測試測量儀器行業發展情況【安信諸海濱團隊】

本文系安信科新諸海濱團隊原創

註明來源，歡迎轉載

思考一:分門別類，電學測量與電力電子測試包括哪些測量儀器?

以同惠電子為例，電學測量儀器可分為元件引數測試儀、繞線元件測試儀、電氣安規測試儀、電阻類測試儀、數字萬用表等。電力電子領域包括電源、負載、功率計等產品。

思考二:製造業升溫，電子儀器儀表行業情況如何?

儀器儀表以4%的工業產值影響著66%的GDP。目前測試儀表行業大多還呈現國外佔高階、國內佔低端的情況，但我國在進口替代方面已有成效。從下游來看，電子工業、消費電子、新能源汽車、LED、半導體封測與5G產業鏈都將帶動行業成長。未來測試儀器儀表行業將向通用化、模組化、虛擬化發展。

思考三:百花齊放，產品對比結果如何?

電學測試儀器方面，國外產品在大部分品類佔據技術優勢，但國內公司追趕勢頭強勁。

①元件引數測試儀方面同惠電子已經在精度與變壓器掃描測試功能方面達到國外主流水平，在研專案將達到120MHz頻率，與是德科技產品相當。同惠電子LCR測試儀測量速度200次/秒，頻率解析度1mHz，與是德科技LCR電橋技術相當但有價格優勢。電子變壓器綜合測試系統、電容表等產品也達到國際主流水平且價格具有優勢。同惠電子電感偏流測試系統與英國穩科相比仍有差距，輸出電流和頻率範圍仍略低。②電阻測試儀方面，優利德擁有耐壓12kV的絕緣電阻測試儀，國內領先，但國內產品在精度與測量範圍方面普遍不及國外產品，日置直流電阻測試儀精度可達0。06%，顯示位數達6位半。③數字萬用表方面國內各家產品相近，但仍集中在6位半精度以下，缺少8位半高精度萬用表。④安規測試儀方面，同惠電子產品豐富，其多通道耐壓絕緣測試儀可測試128個通道，超高壓絕緣電阻測試儀耐壓10kV，指標均較為領先，但功能尚不及國外主流產品豐富，在研產品將有效彌補差距。

電力電子測試儀器方面，同惠電子技術較為優秀，艾德克斯表現突出。

①同惠電子直流電源解析度精度達0。1mV、0。01mA，響應時間僅1ms，技術指標有優勢，但最大電流電壓功率引數與國外有差距，在研產品有望彌補。中電儀器生產的模組化電源較有特色，紋波達1mVrms。遠方資訊的OLED測試電源較為精密，電流輸出解析度0。1μA。艾德克斯的電源最大功率144kW，最大電流2040A，電壓2250V。②電子負載方面，同惠電子產品單臺輸入功率1kW，可組合達到9kW，最高解析度1mV、10μA，優勢明顯，但與國外產品相比在功率和電壓等指標上還有差距。艾德克斯回饋式電子負載電壓電流功率指標與直流電源相同，且電壓解析度0。1mV也是業內先進水平。③功率計方面，優利德、遠方資訊產品豐富。

思考四:群雄逐鹿財務表現如何?

①從主營業務來看，同惠電子與優利德相似度最高，創遠儀器和坤恆順維專注通訊，鼎陽科技示波器佔比高。②從營收與歸母淨利潤規模來看，除了規模遠超國內同行的致茂電子，均是東方中科、優利德排名前二，但二者利潤率較低，淨利率都在10%以下，利潤領先幅度較小。同惠電子、坤恆順維淨利率較高，通常在30%以上。③從費用角度來看，除致茂電子研發投入較大以外，創遠儀器研發投入多年在其餘公司中排名第一，研發費用率也多年第一，坤恆順維2020H1研發費用率有大幅上升。銷售費用和管理費用規模方面，東方中科和優利德排名前二，但二者費用率均不高。銷售費用率較高的鼎陽科技和坤恆順維多年維持在10%以上，管理費用率方面同惠電子費用率水平持續維持在10%左右。

新能源、電力發展不及預期，貿易限制風險

寫在前面:同惠電子將掛牌精選層，我國測試儀器產業發展如何?

目前，國內企業生產的絕大部分產品僅相當於國外二十世紀九十年代初、中期產品的技術水平，且各生產廠家在低檔產品方面的競爭相對激烈。

近年來儀器儀表已成為我國第三大進口商品，但是近90%的高階儀器儀表市場為國外公司所壟斷，國產化只佔約10%的市場份額。隨著國家對高階裝備及精密測量儀器的重視與支援，國內企業在高階測量儀器方面也將不斷增加研發投入並逐步打破國外技術壟斷的局面。近年來，我國在資訊科技、新材料技術等領域不斷取得突破，而這些領域的研究、開發、技術迭代與升級的手段都離不開電子測量技術的進步與提升。電子測量儀器廣泛應用於3C 消費電子、5G 通訊、半導體封測、新能源汽車、電力電子、家用電器等領域。

隨著5G、新能源、電力等產業發展與新基建的進行，我國電子測試儀器行業發展進入了快車道，目前已經湧現出諸如中電儀器、創遠儀器、鼎陽科技等測試儀器企業。境外資本市場之中已有是德科技、安立等巨頭，還有臺灣致茂電子、日本日置、英國穩科等行業優勢公司，而我國資本市場中該行業的標的仍然較為稀缺，規模也較小，未來發展空間較大。

本文將對測試儀器行業情況進行簡要分析，之後在產品與財務領域對中電儀器、創遠儀器、鼎陽科技、坤恆順維、同惠電子、優利德、遠方資訊、東方中科、致茂電子等測試儀器企業進行對比，同時與國外主流技術水平進行對比，以探尋我國測試儀器產業鏈中的優質企業，並研究我國測試儀器產業發展情況。

思考一:分門別類，電學測量與電力電子測試包括哪些儀器?

測試測量儀器範圍廣闊，本報告中我們以同惠電子為軸，選取測試儀器中的電學測試和電力電子門類，主要有六大產品系列，包括元件引數測試儀、繞線元件測試儀、電氣安規測試儀、電阻類測試儀、電力電子類測試儀、數字多用表。這些儀器主要用於器件、材料和裝置的電學引數測試。

2.1. 元件引數測試儀器:LCR測量為基礎，阻抗測試儀為核心

元件引數測試儀主要包括阻抗分析儀、LCR 數字電橋、電容測量儀等，應用於無源器件（電容器、電感器、電阻器、壓電器件、變壓器等）、半導體材料及元件、介質材料、磁性材料等諸多電子元件及材料的電氣效能測試與分析。

元件引數測試儀器中最具代表性的就是LCR數字電橋。

阻抗分析儀、電容測量儀都可以由LCR數字電橋衍生或簡化而來。同惠電子的主力產品之一是LCR數字電橋。

LCR數字電橋測量的是阻抗，阻抗引數可以一定程度上反映元件的特性。

阻抗的符號為“Z”，表示的是交流電流流過的困難程度。可以透過流過被測物的電流“I”和兩端電壓“V”求出。阻抗在作為複平面上的向量來表示，因此使用LCR測試儀不光測量電流有效值和電壓有效值之比，還測量電流波形和電壓波形的相位差。

LCR數字電橋的名稱由來是因為其採用電橋式測量原理。雖然如今的LCR測試儀不一定都採用電橋法，但數字電橋的名稱仍然保留了下來。

目前主要有四大類測量方法，分別是經典的電橋法、I-V法，還有目前主流的自動平衡電橋法和RF-IV法。

電橋法利用的是經典的惠斯通電橋，利用三個已知的可調阻抗加一個靈敏電流計D測量未知阻抗，如果四個阻抗組成的電路不滿足特定的阻抗比例關係（如圖所示），則靈敏電流計將會檢測到電流流過，這種電路十分靈敏，因此能夠精確測定阻抗。這種方式的不足之處在於測量較為緩慢，需要仔細調節可調阻抗使得靈敏電流計檢測不到電流，且可測量的阻抗範圍也較小（受到已知阻抗取值的限制）。

I-V法（伏安法）的思路更為簡單，直接利用歐姆定律，測量流過阻抗的電流和電壓，直接計算阻抗值，阻抗測量與電阻測量的不同只在於需要將電流和電壓的相位加入計算。這種方法的不足之處在於測量精確度有限，所測得的電流會受到與未知阻抗並聯的電壓計影響，誤差稍大。

自動平衡電橋法是目前最主流的方案之一

，也是同惠電子等公司選取的主要方案。該方案與經典的電橋法類似，將電路圖整理後可得其等效電路，可見仍是橋接法，因此名稱中仍有電橋法字樣。但該方法的優勢在於用兩個電壓計代替兩個已知阻抗，並且在電路中接入運算放大器，利用運放的輸入輸出特性使整個電路自動保持電橋平衡（運放輸入電流極小，相當於惠斯通電橋中的靈敏電流計無法檢測到電流，因而自動滿足阻抗比例關係式），因而無需反覆調節可調阻抗，測量速度大大提升，同時精確度也較高，這也是自動平衡電橋法名稱的由來。同時這種方案還具有其他優勢，由於用電壓表代替了定值阻抗，因此測量更靈活，測量的阻抗範圍大大增加（從表示式也可見，自動平衡電橋法的表示式中固定的Z1、Z2變成了可變的V1、V2，取值範圍極大增加）。

至於RF-IV法，該方法需要用到同軸聯結器，可以測量GHz級別頻率下的阻抗，適用於高頻/射頻訊號場景，與通常的LCR測量儀應用場景差異較大，因此此處暫不討論。

阻抗分析儀與LCR測試儀較為類似，都是用來測量阻抗的儀器，區別在於阻抗分析儀需要進行頻率掃描，測量不同頻率下的阻抗，得到阻抗-頻率曲線，而基礎的LCR測試儀通常只需要測試某個特定頻率點上的阻抗，不過如今隨著技術的發展，LCR測試儀和阻抗分析儀逐漸呈現合二為一的趨勢，當今的中高階LCR測試儀已經融合了掃頻功能，實際上已經具有阻抗分析儀的功能。