隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，社會(huì)進(jìn)步，計(jì)算機(jī)迅速的發(fā)展，儀器儀表相關(guān)新技術(shù)的方法也日新月異。本文就現(xiàn)代儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)和相關(guān)技術(shù)進(jìn)行探討。
　　一、現(xiàn)代儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)
　　國(guó)際儀器儀表發(fā)展極為迅速。數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)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)。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)別參量的測(cè)量轉(zhuǎn)變成測(cè)量整個(gè)系統(tǒng)的特征參數(shù)，從單純的接受、顯示轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂啤⒎治觥⑻幚怼⒂?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。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)域測(cè)試。上世紀(jì)九十年代，儀器儀表與測(cè)量科學(xué)技術(shù)突破性進(jìn)展是儀器儀表智能化程度的提高；DSP芯片的大量問(wèn)世，使儀器儀表數(shù)字信號(hào)處理功能大大加強(qiáng)；微型機(jī)的發(fā)展，使儀器儀表具有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和圖象處理功能；現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是上世紀(jì)九十年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種用于各種現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備與其控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，Internet和Internet技術(shù)也將進(jìn)入控制領(lǐng)域。現(xiàn)代儀器儀表產(chǎn)品將向著計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、多功能化的方向發(fā)展，跨學(xué)科的綜合設(shè)計(jì)、高精尖的制造技術(shù)使它能更高速、更靈敏、更可靠、更簡(jiǎn)捷地獲取被分析、檢測(cè)、控制對(duì)象的全方位信息。未來(lái)數(shù)年，更高程度的智能化應(yīng)包括理解、推理、判斷與分析等一系列功能，是數(shù)值、邏輯與知識(shí)的結(jié)合分析結(jié)果，智能化的標(biāo)志是知識(shí)的表達(dá)與應(yīng)用。利用物理學(xué)的新效應(yīng)和高新技術(shù)及其成就開(kāi)發(fā)新型高靈敏度、高穩(wěn)定性、強(qiáng)抗干擾能力傳感器技術(shù)和測(cè)試儀器儀表。如：利用高溫超導(dǎo)量子干涉儀（SGUID）開(kāi)發(fā)計(jì)量測(cè)試儀器、物理學(xué)測(cè)試儀器、地理和地質(zhì)學(xué)儀器、化學(xué)分析儀器、醫(yī)療儀器、無(wú)損材料檢測(cè)儀器等。根據(jù)上述儀器儀表國(guó)際發(fā)展的趨勢(shì)，可以十分清楚的看出現(xiàn)代儀器儀表發(fā)展具有以下主要特點(diǎn)：
　　（一）技術(shù)指標(biāo)不斷提高
　　就如奧林匹克運(yùn)動(dòng)的口號(hào)是更高、更快、更強(qiáng)一樣，儀器儀表在提高檢測(cè)控制技術(shù)指標(biāo)上是永遠(yuǎn)的追求。以儀器儀表和測(cè)量控制的技術(shù)范圍指標(biāo)來(lái)說(shuō)，如電壓從納伏至100萬(wàn)伏；電阻從超導(dǎo)至1014Ω；諧波測(cè)量到51次；頻率測(cè)量至1010HZ；壓力測(cè)量至108Pa；溫度測(cè)量從接近絕對(duì)零度至1010℃等。以提高測(cè)量精度指標(biāo)來(lái)說(shuō)，工業(yè)參數(shù)測(cè)量提高至0.02%以上，航空航天參數(shù)測(cè)量達(dá)到0.05%以上，計(jì)量精度和科學(xué)儀器達(dá)到的精度更是與時(shí)俱進(jìn)。此外還不斷提高產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性。
　　（二）最先應(yīng)用新的科學(xué)研究成果，高新技術(shù)大量采用
　　現(xiàn)代儀器儀表作為人類認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界、改造物質(zhì)世界的第一手工具，是人類進(jìn)行科學(xué)研究和工程技術(shù)開(kāi)發(fā)的最基本工具。人類很早就懂得“工欲善其事，必先利其器”的道理，新的科學(xué)研究成果和發(fā)現(xiàn)如信息論、控制論、系統(tǒng)工程理論，微觀和宏觀世界研究成果及大量高新技術(shù)如微弱信號(hào)提取技術(shù)，計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，激光技術(shù)，超導(dǎo)技術(shù)，納米技術(shù)等均成為儀器儀表和測(cè)量控制科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Γ�現(xiàn)代儀器儀表不僅本身已成為高技術(shù)的新產(chǎn)品，而且利用新原理、新概念、新技術(shù)、新材料和新工藝等最新科技術(shù)成果集成的裝置和系統(tǒng)層出不窮。
　　（三）便攜式、手持式以至個(gè)性化儀器儀表大量發(fā)展
　　隨著生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)自己的生活質(zhì)量和健康水平日益關(guān)注，檢測(cè)與人們生活密切相關(guān)的各類商品、食品質(zhì)量的儀器儀表，預(yù)防和治療疾病的各種醫(yī)療儀器是今后發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。科學(xué)儀器的現(xiàn)場(chǎng)、實(shí)時(shí)在線化，特別是家庭和個(gè)人使用的健康狀況和疾病警示儀器儀表將有較大發(fā)展。
　　二、現(xiàn)代儀器儀表發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)
　　（一）傳感技術(shù)
　　傳感技術(shù)不僅是儀器儀表實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的基礎(chǔ)，它也是儀器儀表實(shí)現(xiàn)控制的基礎(chǔ)。這不僅因?yàn)榭刂票仨氁詸z測(cè)輸入的信息為基礎(chǔ)，并且是由于控制達(dá)到的精度和狀態(tài)，必需感知，否則不明確控制效果的控制仍然是盲目的控制。廣義而言傳感技術(shù)必須感知三方面的信息，它們是客觀世界的狀態(tài)和信息，被測(cè)控系統(tǒng)的狀態(tài)和信息以及操作人員需了解的狀態(tài)信息和操控指示。在這里應(yīng)注意到客觀世界無(wú)窮無(wú)盡，測(cè)控系統(tǒng)對(duì)客觀世界的感知主要集中于與目標(biāo)相關(guān)的客觀環(huán)境（簡(jiǎn)稱既定目標(biāo)環(huán)境），既定目標(biāo)環(huán)境之外的環(huán)境信息可通過(guò)其它方法采集。
　　（二）統(tǒng)集成技術(shù)
　　系統(tǒng)集成技術(shù)直接影響儀器儀表和測(cè)量控制科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用廣度和水平，特別是對(duì)大工程、大系統(tǒng)、大型裝置的自動(dòng)化程度和效益有決定性影響，它是系統(tǒng)級(jí)層次上的信息融合控制技術(shù)，包括系統(tǒng)的需求分析和建模技術(shù)，物理層配置技術(shù)，系統(tǒng)各部份信息通信轉(zhuǎn)換技術(shù)，應(yīng)用層控制策略實(shí)施技術(shù)等。在操作人員為多種不同崗位的操作群體情況下，還包括各級(jí)操作人員需求分析技術(shù)。
　　（三）智能控制技術(shù)
　　智能控制技術(shù)是人類以接近最佳方式，通過(guò)測(cè)控系統(tǒng)以接近最佳方式監(jiān)控智能化工具、裝備、系統(tǒng)達(dá)到既定目標(biāo)的技術(shù)，是直接涉及測(cè)控系統(tǒng)的效益發(fā)揮的技術(shù)，是從信息技術(shù)向知識(shí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。智能控制技術(shù)可以說(shuō)是測(cè)控系統(tǒng)中最重要和最關(guān)鍵的軟件資源。從目前發(fā)展趨勢(shì)看，在企業(yè)信息化ERP/MES/PCS三級(jí)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中，軟件的價(jià)格已超過(guò)硬件的3倍。而有關(guān)石化、冶金、電力、制藥行業(yè)中自動(dòng)化測(cè)控系統(tǒng)的先進(jìn)控制軟件價(jià)格就超過(guò)系統(tǒng)硬件價(jià)格。智能控制技術(shù)包括仿人的特征提取技術(shù)，目標(biāo)自動(dòng)辨識(shí)技術(shù)，知識(shí)的自學(xué)習(xí)技術(shù)，環(huán)境的自適應(yīng)技術(shù)，最佳決策技術(shù)等。
　　（四）人機(jī)界面技術(shù)
　　人機(jī)界面技術(shù)主要為方便儀器儀表操作人員或配有儀器儀表的主設(shè)備、主系統(tǒng)的操作員操作儀器儀表或主設(shè)備、主系統(tǒng)服務(wù)。它使儀器儀表成為人類認(rèn)識(shí)世界、改造世界的直接操作工具。儀器儀表、甚至配有儀器儀表的主設(shè)備、主系統(tǒng)的可操作性、可維護(hù)性主要由人機(jī)界面技術(shù)完成。儀器儀表具有一個(gè)美觀、精致、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的人機(jī)界面，常成為人們選用儀器儀表及配有儀器儀表的主設(shè)備、主系統(tǒng)的一個(gè)重要條件。人機(jī)友好界面技術(shù)包括顯示技術(shù)、硬拷貝技術(shù)、人機(jī)對(duì)話技術(shù)、故障人工干預(yù)技術(shù)等。考慮到操作人員從單機(jī)單人向系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化情況下的許多不同崗位的操作人員群體發(fā)展、人機(jī)友好界面技術(shù)正向人機(jī)大系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展。此外，隨著儀器儀表的系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，識(shí)別特定操作人員、防止非操作人員的介入技術(shù)也日益受到重視。