儀器儀表是信息的源頭, 是人類(lèi)獲取有關(guān)自然界知識(shí)、認(rèn)識(shí)世界的重要工具。信息高速公路作為信息社會(huì)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),奠定了它在人與自然的邏輯關(guān)系中的橋梁和紐帶的地位。測(cè)試儀器位于信息高速公路與自然之間的環(huán)域, 是信息高速公路中信息的重要來(lái)源。
縱觀儀器技術(shù)的發(fā)展，其歷經(jīng)了的主要階段有：模擬儀器、 數(shù)字儀器、 智能儀器和虛擬儀器。
(1)模擬儀器:20世紀(jì)50年代以前, 電測(cè)量技術(shù)主要是模擬測(cè)量, 此類(lèi)儀器的基本結(jié)構(gòu)是電磁機(jī)械式, 主要是借助指針來(lái)顯示測(cè)量結(jié)果。
(2)數(shù)字儀器:20 世紀(jì)50年代, 數(shù)字技術(shù)的引入和集成電路的出現(xiàn), 使電測(cè)儀器由模擬式逐漸演化為數(shù)字式。
其特點(diǎn)是將模擬信號(hào)測(cè)量轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)測(cè)量, 并以數(shù)字方式輸出最終結(jié)果, 適用于快速響應(yīng)和較高準(zhǔn)確度的測(cè)量。 這類(lèi)儀器目前相當(dāng)普及, 如數(shù)字電壓表、數(shù)字頻率計(jì)等。
(3)智能儀器:出現(xiàn)于20 世紀(jì)70年代, 是現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它是含有微計(jì)算機(jī)或微處理器的測(cè)試儀器, 測(cè)量結(jié)果具有存儲(chǔ)、運(yùn)算、邏輯判斷及自動(dòng)操作、自動(dòng)控制等功能, 即具有一定智能作用, 故將其稱(chēng)之為“ 智能儀器” 。
智能儀器將傳統(tǒng)數(shù)字儀器中控制環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)采集與處理、自調(diào)零、自校準(zhǔn)、自動(dòng)調(diào)節(jié)量程等功能改由微處理器完成, 從而提高測(cè)量精度和速度。
(4)虛擬儀器:這一概念早在20世紀(jì)70年代就已提出,但真正得以實(shí)現(xiàn)則是在PCI、 GPIB、VXI、PXI等總線標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)之后才變?yōu)榭赡? 并隨著卡式儀器、VXI總線儀器、PXI總線儀器等的推出而得到迅速發(fā)展。
虛擬儀器是在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上通過(guò)增加相關(guān)硬件和軟件構(gòu)建而成的、 具有可視化界面的儀器。
虛擬儀器是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)與儀器技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,軟件在儀器的開(kāi)發(fā)和使用的全過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用, 可以說(shuō)沒(méi)有了軟件就沒(méi)有虛擬儀器。 它基于 “軟件就是儀器” 的思想, 利用新的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)展傳統(tǒng)儀器的功能,真正實(shí)現(xiàn)由用戶(hù)自己設(shè)計(jì)和定義滿(mǎn)足自己特殊要求的儀器。
至今，儀器儀表的應(yīng)用范圍已經(jīng)非常廣泛，并正從化學(xué)成分分析、物理量檢測(cè)、機(jī)械量測(cè)量、天文地理觀測(cè)、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制、產(chǎn)品質(zhì)量測(cè)控等傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)一步向生物醫(yī)學(xué)、生物工程、生態(tài)環(huán)境等非傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大。同時(shí)，隨著新世紀(jì)高分子化學(xué)、分子生物學(xué)、生命科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、材料學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制等高新科技與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，儀器儀表的應(yīng)用領(lǐng)域還將獲得更為迅速的的拓展。現(xiàn)代科技的進(jìn)步，使儀器儀表的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣闊，越來(lái)越深入。這一切，無(wú)疑為儀器儀表的進(jìn)一步發(fā)展提供了強(qiáng)大動(dòng)力，并展示了光明的前景。