而今迈步从头越，看国产测试测量仪器行业发展情况【安信诸海滨团队】

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发表时间：2021-01-06

本文系安信科新诸海滨团队原创

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思考一：分门别类，电学测量与电力电子测试包括哪些测量仪器？

以同惠电子为例，电学测量仪器可分为元件参数测试仪、绕线元件测试仪、电气安规测试仪、电阻类测试仪、数字万用表等。电力电子领域包括电源、负载、功率计等产品。

思考二：制造业升温，电子仪器仪表行业情况如何？

仪器仪表以4%的工业产值影响着66%的GDP。目前测试仪表行业大多还呈现国外占高端、国内占低端的情况，但我国在进口替代方面已有成效。从下游来看，电子工业、消费电子、新能源汽车、LED、半导体封测与5G产业链都将带动行业成长。未来测试仪器仪表行业将向通用化、模块化、虚拟化发展。

思考三：百花齐放，产品对比结果如何？

电学测试仪器方面，国外产品在大部分品类占据技术优势，但国内公司追赶势头强劲。①元件参数测试仪方面同惠电子已经在精度与变压器扫描测试功能方面达到国外主流水平，在研项目将达到120MHz频率，与是德科技产品相当。同惠电子LCR测试仪测量速度200次/秒，频率分辨率1mHz，与是德科技LCR电桥技术相当但有价格优势。电子变压器综合测试系统、电容表等产品也达到国际主流水平且价格具有优势。同惠电子电感偏流测试系统与英国稳科相比仍有差距，输出电流和频率范围仍略低。②电阻测试仪方面，优利德拥有耐压12kV的绝缘电阻测试仪，国内领先，但国内产品在精度与测量范围方面普遍不及国外产品，日置直流电阻测试仪精度可达0.06%，显示位数达6位半。③数字万用表方面国内各家产品相近，但仍集中在6位半精度以下，缺少8位半高精度万用表。④安规测试仪方面，同惠电子产品丰富，其多通道耐压绝缘测试仪可测试128个通道，超高压绝缘电阻测试仪耐压10kV，指标均较为领先，但功能尚不及国外主流产品丰富，在研产品将有效弥补差距。 电力电子测试仪器方面，同惠电子技术较为优秀，艾德克斯表现突出。①同惠电子直流电源分辨率精度达0.1mV、0.01mA，响应时间仅1ms，技术指标有优势，但最大电流电压功率参数与国外有差距，在研产品有望弥补。中电仪器生产的模块化电源较有特色，纹波达1mVrms。远方信息的OLED测试电源较为精密，电流输出分辨率0.1μA。艾德克斯的电源最大功率144kW，最大电流2040A，电压2250V。②电子负载方面，同惠电子产品单台输入功率1kW，可组合达到9kW，最高分辨率1mV、10μA，优势明显，但与国外产品相比在功率和电压等指标上还有差距。艾德克斯回馈式电子负载电压电流功率指标与直流电源相同，且电压分辨率0.1mV也是业内先进水平。③功率计方面，优利德、远方信息产品丰富。

思考四：群雄逐鹿财务表现如何？

①从主营业务来看，同惠电子与优利德相似度最高，创远仪器和坤恒顺维专注通信，鼎阳科技示波器占比高。②从营收与归母净利润规模来看，除了规模远超国内同行的致茂电子，均是东方中科、优利德排名前二，但二者利润率较低，净利率都在10%以下，利润领先幅度较小。同惠电子、坤恒顺维净利率较高，通常在30%以上。③从费用角度来看，除致茂电子研发投入较大以外，创远仪器研发投入多年在其余公司中排名第一，研发费用率也多年第一，坤恒顺维2020H1研发费用率有大幅上升。销售费用和管理费用规模方面，东方中科和优利德排名前二，但二者费用率均不高。销售费用率较高的鼎阳科技和坤恒顺维多年维持在10%以上，管理费用率方面同惠电子费用率水平持续维持在10%左右。

新能源、电力发展不及预期，贸易限制风险

写在前面：同惠电子将挂牌精选层，我国测试仪器产业发展如何？

目前，国内企业生产的绝大部分产品仅相当于国外二十世纪九十年代初、中期产品的技术水平，且各生产厂家在低档产品方面的竞争相对激烈。

近年来仪器仪表已成为我国第三大进口商品，但是近90%的高端仪器仪表市场为国外公司所垄断，国产化只占约10%的市场份额。随着国家对高端装备及精密测量仪器的重视与支持，国内企业在高端测量仪器方面也将不断增加研发投入并逐步打破国外技术垄断的局面。近年来，我国在信息技术、新材料技术等领域不断取得突破，而这些领域的研究、开发、技术迭代与升级的手段都离不开电子测量技术的进步与提升。电子测量仪器广泛应用于3C 消费电子、5G 通讯、半导体封测、新能源汽车、电力电子、家用电器等领域。

随着5G、新能源、电力等产业发展与新基建的进行，我国电子测试仪器行业发展进入了快车道，目前已经涌现出诸如中电仪器、创远仪器、鼎阳科技等测试仪器企业。境外资本市场之中已有是德科技、安立等巨头，还有台湾致茂电子、日本日置、英国稳科等行业优势公司，而我国资本市场中该行业的标的仍然较为稀缺，规模也较小，未来发展空间较大。

本文将对测试仪器行业情况进行简要分析，之后在产品与财务领域对中电仪器、创远仪器、鼎阳科技、坤恒顺维、同惠电子、优利德、远方信息、东方中科、致茂电子等测试仪器企业进行对比，同时与国外主流技术水平进行对比，以探寻我国测试仪器产业链中的优质企业，并研究我国测试仪器产业发展情况。

思考一：分门别类，电学测量与电力电子测试包括哪些仪器？

测试测量仪器范围广阔，本报告中我们以同惠电子为轴，选取测试仪器中的电学测试和电力电子门类，主要有六大产品系列，包括元件参数测试仪、绕线元件测试仪、电气安规测试仪、电阻类测试仪、电力电子类测试仪、数字多用表。这些仪器主要用于器件、材料和设备的电学参数测试。

2.1. 元件参数测试仪器：LCR测量为基础，阻抗测试仪为核心

元件参数测试仪主要包括阻抗分析仪、LCR 数字电桥、电容测量仪等，应用于无源器件（电容器、电感器、电阻器、压电器件、变压器等）、半导体材料及元件、介质材料、磁性材料等诸多电子元件及材料的电气性能测试与分析。

元件参数测试仪器中最具代表性的就是LCR数字电桥。阻抗分析仪、电容测量仪都可以由LCR数字电桥衍生或简化而来。同惠电子的主力产品之一是LCR数字电桥。

LCR数字电桥测量的是阻抗，阻抗参数可以一定程度上反映元件的特性。阻抗的符号为"Z"，表示的是交流电流流过的困难程度。可以通过流过被测物的电流"I"和两端电压"V"求出。阻抗在作为复平面上的矢量来表示，因此使用LCR测试仪不光测量电流有效值和电压有效值之比，还测量电流波形和电压波形的相位差。

LCR数字电桥的名称由来是因为其采用电桥式测量原理。虽然如今的LCR测试仪不一定都采用电桥法，但数字电桥的名称仍然保留了下来。目前主要有四大类测量方法，分别是经典的电桥法、I-V法，还有目前主流的自动平衡电桥法和RF-IV法。

电桥法利用的是经典的惠斯通电桥，利用三个已知的可调阻抗加一个灵敏电流计D测量未知阻抗，如果四个阻抗组成的电路不满足特定的阻抗比例关系（如图所示），则灵敏电流计将会检测到电流流过，这种电路十分灵敏，因此能够精确测定阻抗。这种方式的不足之处在于测量较为缓慢，需要仔细调节可调阻抗使得灵敏电流计检测不到电流，且可测量的阻抗范围也较小（受到已知阻抗取值的限制）。

I-V法（伏安法）的思路更为简单，直接利用欧姆定律，测量流过阻抗的电流和电压，直接计算阻抗值，阻抗测量与电阻测量的不同只在于需要将电流和电压的相位加入计算。这种方法的不足之处在于测量精确度有限，所测得的电流会受到与未知阻抗并联的电压计影响，误差稍大。

自动平衡电桥法是目前最主流的方案之一，也是同惠电子等公司选取的主要方案。该方案与经典的电桥法类似，将电路图整理后可得其等效电路，可见仍是桥接法，因此名称中仍有电桥法字样。但该方法的优势在于用两个电压计代替两个已知阻抗，并且在电路中接入运算放大器，利用运放的输入输出特性使整个电路自动保持电桥平衡（运放输入电流极小，相当于惠斯通电桥中的灵敏电流计无法检测到电流，因而自动满足阻抗比例关系式），因而无需反复调节可调阻抗，测量速度大大提升，同时精确度也较高，这也是自动平衡电桥法名称的由来。同时这种方案还具有其他优势，由于用电压表代替了定值阻抗，因此测量更灵活，测量的阻抗范围大大增加（从表达式也可见，自动平衡电桥法的表达式中固定的Z1、Z2变成了可变的V1、V2，取值范围极大增加）。

至于RF-IV法，该方法需要用到同轴连接器，可以测量GHz级别频率下的阻抗，适用于高频/射频信号场景，与通常的LCR测量仪应用场景差异较大，因此此处暂不讨论。

阻抗分析仪与LCR测试仪较为类似，都是用来测量阻抗的仪器，区别在于阻抗分析仪需要进行频率扫描，测量不同频率下的阻抗，得到阻抗-频率曲线，而基础的LCR测试仪通常只需要测试某个特定频率点上的阻抗，不过如今随着技术的发展，LCR测试仪和阻抗分析仪逐渐呈现合二为一的趋势，当今的中高端LCR测试仪已经融合了扫频功能，实际上已经具有阻抗分析仪的功能。