綜觀科學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)，往往是由于新的觀測(cè)手段的發(fā)明而開展起來的。以物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者為例，百分之五十的工作是得益于新的儀器或測(cè)試手段的發(fā)明創(chuàng)造。儀器儀表也是實(shí)現(xiàn)信息的獲取、轉(zhuǎn)換、存貯、處理和揭示物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的必備工具，儀器儀表裝備水平在很大程度上反映出一個(gè)國(guó)家的生產(chǎn)力發(fā)展和現(xiàn)代化水平。

　　一、 儀器儀表發(fā)展概況
　　50年代初期，儀器儀表取得了重大突破，數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)使各種數(shù)字儀器得以問世，把模擬儀器的精度、分辨力與測(cè)量速度提高了幾個(gè)量級(jí)，為實(shí)現(xiàn)測(cè)試自動(dòng)化打下了良好的基礎(chǔ)。

　　60年代中期，測(cè)量技術(shù)又一次取得了進(jìn)展，計(jì)算機(jī)的引入，使儀器的功能發(fā)生了質(zhì)的變化，從個(gè)別電量的測(cè)量轉(zhuǎn)變成測(cè)量整個(gè)系統(tǒng)的特征參數(shù)，從單純的接收、顯示轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂?、分析、處理、?jì)算與顯示輸出，從用單個(gè)儀器進(jìn)行測(cè)量轉(zhuǎn)變成用測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量。

　　70年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)在儀器儀表中的進(jìn)一步滲透，使電子儀器在傳統(tǒng)的時(shí)域與頻域之外，又出現(xiàn)了數(shù)據(jù)域（Data domain）測(cè)試。

　　80年代，由于微處理器被用到儀器中，儀器前面板開始朝鍵盤化方向發(fā)展，過去直觀的用于調(diào)節(jié)時(shí)基或幅度的旋轉(zhuǎn)度盤，選擇電壓電流等量程或功能的滑動(dòng)開關(guān)，通、斷開關(guān)鍵已經(jīng)消失。測(cè)量系統(tǒng)的主要模式，是采用機(jī)柜形式，全部通過IEEE-488總線送到一個(gè)控制器上。測(cè)試時(shí)，可用豐富的BASIC語言程序來高速測(cè)試。不同于傳統(tǒng)獨(dú)立儀器模式的個(gè)人儀器（Personal instrument）已經(jīng)得到了發(fā)展。
90年代，儀器儀表與測(cè)量科學(xué)進(jìn)一步取得重大的突破性進(jìn)展。這個(gè)進(jìn)展的主要標(biāo)志是儀器儀表智能化程度的提高。突出表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1． 微電子技術(shù)的進(jìn)步將更深刻地影響儀器儀表的設(shè)計(jì)；
2． DSP芯片的大量問世，使儀器儀表數(shù)字信號(hào)處理功能大大加強(qiáng)；
3． 微型機(jī)的發(fā)展，使儀器儀表具有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力；
4． 圖像處理功能的增加十分普遍；
5． VXI總線得到廣泛的應(yīng)用。

　　二、 國(guó)外儀器儀表發(fā)展特點(diǎn)

　　1． 新技術(shù)的應(yīng)用

　　目前普遍采用EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）、CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）、CAT（計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試）、DSP（數(shù)字信號(hào)處理）、ASIC（專用集成電路）及SMT（表面貼裝技術(shù)）等。

　　2． 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化

　　注重性能價(jià)格比。在重視高檔儀器開發(fā)的同時(shí)，注重高新技術(shù)和量大面廣產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)。

　　注重系統(tǒng)集成，不僅著眼于單機(jī)，更注重系統(tǒng)、產(chǎn)品軟化，隨著各類儀器裝上了CPU，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化后，軟件上投入了巨大的人力、財(cái)力。今后的儀器歸納成一個(gè)簡(jiǎn)單的公式：儀器=AD/DA+CPU+軟件，AD芯片將模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過軟件處理變換后用DA輸出。
3． 產(chǎn)品開發(fā)準(zhǔn)則發(fā)生了變化

　　從技術(shù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)為市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，從一味追求高精尖轉(zhuǎn)為"恰到好處"。開發(fā)一項(xiàng)成功產(chǎn)品的準(zhǔn)則是，用戶有明確的需求；能用最短的開發(fā)時(shí)間投放市場(chǎng)；功能與性能要恰到好處；產(chǎn)品開發(fā)準(zhǔn)則的另一變化是收縮方向，集中優(yōu)勢(shì)。

　　4． 生產(chǎn)技術(shù)注重專業(yè)生產(chǎn)，不搞大而全

　　生產(chǎn)過程采用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。目前多以GP-IB儀器組建自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。生產(chǎn)線上盡是一個(gè)個(gè)大的測(cè)試柜，快速地進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試、統(tǒng)計(jì)、分析、打印出結(jié)果。

　　三、 國(guó)外儀器儀表發(fā)展趨勢(shì)
　　1． 自動(dòng)化儀表的發(fā)展趨勢(shì)

　　工業(yè)自動(dòng)化控制儀表主要包括變送器、調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥等設(shè)備，，控制儀表從基地式調(diào)節(jié)器（變送、指示、調(diào)節(jié)一體化的儀表）開始，經(jīng)歷了氣動(dòng)、電動(dòng)單元組合儀表到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（DDC），直至今日的分散控制系統(tǒng)DCS。DCS已經(jīng)走過了20多年的里程，DCS以其高度的可靠性、強(qiáng)大而易于擴(kuò)充的功能、漂亮的圖形界面、方便的組態(tài)軟件、豐富的控制算法、開放的聯(lián)網(wǎng)能力等優(yōu)點(diǎn)，得到迅速的發(fā)展，成為計(jì)算機(jī)工業(yè)控制系統(tǒng)的主流。PLC以其結(jié)構(gòu)緊湊、功能簡(jiǎn)單、速度快、可靠性高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，迅速獲得廣泛應(yīng)用，已成為與DCS并駕齊驅(qū)的另一種主流工業(yè)控制系統(tǒng)。目前以PLC為基礎(chǔ)的DCS發(fā)展很快，PLC與DCS相互滲透、相互融合、相互競(jìng)爭(zhēng)，已成為當(dāng)前工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

　?。?） 開放化

　　開放化及小型化（Down Sizing）、顧客服務(wù)系統(tǒng)等新的、關(guān)鍵技術(shù)已進(jìn)入自動(dòng)化行業(yè)，與以往DCS相對(duì)應(yīng)的PC機(jī)控制系統(tǒng)也已經(jīng)出現(xiàn)。近幾年P(guān)C機(jī)及其相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，將對(duì)今后產(chǎn)生重大影響。開放化潮流的背景，有下述兩方面：

　　a． 大量生產(chǎn)的PC機(jī)，已在企業(yè)和家庭中廣泛作為信息設(shè)備。

　　b． 控制系統(tǒng)的范圍逐漸擴(kuò)大，用戶希望自選設(shè)備，并能簡(jiǎn)單方便地把它們相互連接起來，進(jìn)行統(tǒng)一管理。

　?。?） 提供新的服務(wù)

　　a． 系統(tǒng)集成SI（System Integrator）

　　開放化通過多賣方技術(shù)設(shè)備的綜合，建立系統(tǒng)，這就需要高效運(yùn)行的控制系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)，根據(jù)用戶對(duì)象，熟悉系統(tǒng)中各種自動(dòng)化儀表，選擇最佳設(shè)備。今后的趨勢(shì)是由專門的SI部門來代替用戶組成系統(tǒng)。

　　b. 系統(tǒng)維修

　　用通用信息處理設(shè)備組成的控制系統(tǒng)，當(dāng)故障出現(xiàn)時(shí)，判別哪臺(tái)設(shè)備出故障是非常困難的，儀表制造廠不僅要對(duì)自己的產(chǎn)品，還必須對(duì)在系統(tǒng)中的通用信息處理設(shè)備提供一定程度的綜合維修服務(wù)。

　　DCS經(jīng)歷了初創(chuàng)（1975-1980）、成熟（1980-1985）、擴(kuò)展（1985以后）幾個(gè)發(fā)展時(shí)期，在控制功能完善、信息處理能力、速度及組態(tài)軟件等方面取得了令人矚目的成就，已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的主流。當(dāng)今幾乎每個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家都生產(chǎn)自己的DCS，生產(chǎn)廠家一百多家，已銷售幾萬臺(tái)套。主要生產(chǎn)廠家集中在美國(guó)、日本、德國(guó)等多家公司，如美國(guó)的霍尼韋爾（Honeywell），TDC300、TDC3000X、S9000；Foxboro,I/AS;Westing House,WDPF;ABB,MOD300; 日本橫河（Yokoyawa）,CENUM,Μxl; 日立HIACS3000、5000；德國(guó)的西門子（Siemens）,TelenermM、SIPAOS200；加拿大貝萊（BAILEY），N90。
目前世界上約有200家PLC生產(chǎn)廠家，目前占控制市場(chǎng)份額30%。主要生產(chǎn)廠家有美國(guó)的AB公司，莫迪康公司、GE公司、德國(guó)的西門子公司、法國(guó)的Teleme Cangue公司、日本的歐姆龍公司、三菱電機(jī)公司。PLC將與IPC、DCS集成，PLC逐漸成為占自動(dòng)化裝置及過程控制系統(tǒng)最大市場(chǎng)份額的產(chǎn)品。據(jù)美國(guó)專家預(yù)測(cè)，到2000年P(guān)LC占控制市場(chǎng)份額將超過50%。

　　現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是九十年代迅速發(fā)展起來的一種用于各種現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備與其控制系