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1)模擬式儀器。18世紀(jì)到20世紀(jì)初，科學(xué)家們在發(fā)現(xiàn)描述物理現(xiàn)象的定律之后，發(fā)明了基于物理定律的模擬儀表，典型的儀表如伏特表、安培表、功率表、壓力表和測溫儀等，隨后又發(fā)明了電橋電位差計等磁電式模擬儀表。這些儀表雖很簡單但確實(shí)解決了當(dāng)時很多物理量的測量問題。自20世紀(jì)初至50年代，測量儀器儀表材料的性能進(jìn)一步得到改善，并出現(xiàn)了電子管、離子管這樣的全新型電子元器件。同時，測量理論和方法與新興的電子、控制技術(shù)相結(jié)合，出現(xiàn)了電子儀器儀表，產(chǎn)生了記錄儀、電子示波器、信號發(fā)生器等為代表的電子式模擬儀器。

2)數(shù)字式儀器。隨著晶體管與集成電路的出現(xiàn)，數(shù)字技術(shù)在測試測量儀器中獲得了成功的應(yīng)用。20世紀(jì)60至80年代出現(xiàn)的數(shù)字式儀表如數(shù)字電壓表、數(shù)字電流表、數(shù)字頻率計、數(shù)顯表、記憶示波器、邏輯分析儀等是數(shù)字式測試測量儀器的典型代表。

3)智能儀器。在數(shù)字式儀器中置入微處理器，使數(shù)字式儀器具有了自動測控和數(shù)據(jù)處理功能從而部分地取代了人腦的工作，因此稱為智能儀器。如今，智能儀器在計算機(jī)人工智能技術(shù)的推動下大大地擴(kuò)展了它的智能化功能，如可在儀器系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)自組織、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自修改等等功能，將計算機(jī)技術(shù)與儀器技術(shù)進(jìn)行了充分的結(jié)合，成為現(xiàn)存硬件化儀器儀表的主流。

就總體而言，傳統(tǒng)硬件化儀器是由決定儀器功能、性能和技術(shù)指標(biāo)的電子板卡、帶有插槽的底盤、裝有各類控件的面板、顯示器和機(jī)箱等五部分構(gòu)成。圖1.1為傳統(tǒng)硬件化動態(tài)信號分析儀的實(shí)物圖。由圖1.1可以看出，傳統(tǒng)硬件化儀器是以硬件或以硬件為主的儀器，即使智能儀器中固化了一些軟件，但這些軟件的作用也只是輔助性的。對這種全部由硬件或以硬件為主體構(gòu)成的儀器系統(tǒng)稱為傳統(tǒng)硬件化儀器。

硬件化測試測量儀器是一個封閉系統(tǒng)，所謂“封閉”是指這種儀器系統(tǒng)一經(jīng)制造完畢便不能隨意改動，這樣它就失去了靈活性和用戶的參與性，導(dǎo)致的最終結(jié)果是無論對技術(shù)的進(jìn)步還是對市場的需求其響應(yīng)速度都比較慢，這在很大程度上阻礙了儀器科學(xué)和儀器行業(yè)的快速發(fā)展。

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