從20世紀(jì)30年代初，美國(guó)斯坦福大學(xué)(Stanford University)的兩名年輕講師Hewlett and Packard在現(xiàn)在的硅谷內(nèi)研制出第一臺(tái)信號(hào)產(chǎn)生器并建立了現(xiàn)今極富盛名的“HP”公司至今，傳統(tǒng)硬件化測(cè)試測(cè)量?jī)x器已走過(guò)了大半個(gè)世紀(jì)，并且自身也經(jīng)歷了模擬一數(shù)字一智能的發(fā)展過(guò)程:

    1)模擬式儀器。18世紀(jì)到20世紀(jì)初，科學(xué)家們?cè)诎l(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(cè)溫儀等，隨后又發(fā)明了電橋電位差計(jì)等磁電式模擬儀表。這些儀表雖很簡(jiǎn)單但確實(shí)解決了當(dāng)時(shí)很多物理量的測(cè)量問(wèn)題。自20世紀(jì)初至50年代，測(cè)量?jī)x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(shí)，測(cè)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(hào)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(cè)試測(cè)量?jī)x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(jì)、數(shù)顯表、記憶示波器、邏輯分析儀等是數(shù)字式測(cè)試測(cè)量?jī)x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(dòng)測(cè)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(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的推動(dòng)下大大地?cái)U(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(jì)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(pán)、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(dòng)態(tài)信號(hào)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(duì)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(cè)試測(cè)量?jī)x器是一個(gè)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(dòng)，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(wú)論對(duì)技術(shù)的進(jìn)步還是對(duì)市場(chǎng)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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