仪器是指用以检出、测量、观察、计算各物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备。真空检漏仪、压力表、测长仪、显微镜、乘法器等均属于仪器仪表。广义来说，仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递和数据处理等功能。

仪器仪表能改善、扩展或补充人的官能。人们用感觉器官去视、听、尝、摸外部事物，而显微镜、望远镜、声级计、酸度计、高温计等仪器仪表可改善和扩展人的这些官能。另外，有些仪器仪表如磁强计、射线计数计等可感受到的物理量。还有些仪器仪表可以超过人的能力去记录、计算和计数，如高速照相机、计算机等。

仪器仪表发展已有悠久的历史。公元前1450年，古埃及就有绿石板影钟。至公元14世纪，用以表示时间的唯一可靠的方法是日晷或影钟。公元前600年至公元前525年，也有用棕榈叶和铅垂线记录夜间时间和特定天体的仪器。当天体通过子午线时，从棕榈叶的开口中观察到天体穿过铅垂线的过程。在中国江苏仪征出土了东汉中期的小型折叠铜质民间测影仪器。

公元1400年前，埃及记录较短时间的仪器叫水钟，水钟内有刻度，下有小孔，整个水钟用雪花石膏做成瓶状。在古希腊 古罗马有当时世界上唯一的机械计时仪——水仪。通过水的传递计量时间，记录的是不断流动的概念而不是连续相等的时间，非常不精确。中国北宋时期的苏颂和韩公谦于1088年制作了天文计时器——天文仪象台。它采用民间的水车、筒车、桔槔、凸轮和天平秤杆等，是集观测、演示和报时为一身。

到了现代，随着X射线、γ射线先后被德国科学家伦琴、法国科学家P.V.维拉德发现，因其超强穿透力这一特性，使仪器的功能与概念被进一步推向更深的领域，如X光检查机、线宽检测仪等仪器，就采用了X射线、γ射线的超强穿透力研发的先进检测仪器设备。

20世纪初，电子技术的发展使各类电子仪器快速产生，如今后普及全球的电子计算机，便是从这一时代开始崛起的。同时，随着工业化程度的不断提高，各行各业的电子仪器如雨后春笋般地出现，如计量、分析、生物、天文、汽车、电力、石油、化工仪器等。

仪器仪表是多种科学技术的综合产物，品种繁多，使用广泛，而且不断更新，有多种分类方法。按使用目的和用途来分，主要有量具量仪、 汽车 仪表、电离辐射仪表、 拖拉机 仪表、船用仪表、航空仪表、导航仪器、驾驶仪器、无线电测试仪器、建材测试仪器、地震测试仪器、大地测绘仪器、水文仪器、计时仪器、农业测试仪器、商业测试仪器、教学仪器、医疗仪器、环保仪器等。属于机械工业产品的仪器仪表有工业自动化仪表、电工仪器仪表、光学仪器、分析仪器、实验室仪器与装置、材 料试验机、气象海洋仪器、电影机械、照相机械、复印缩微机械、仪器仪表元器件、仪器仪表材料、仪器仪表工艺装备等13类。它们通用性较强，批量较大，或为仪器仪表工业所必需的基础。

各类仪器仪表按不同特征，例如功能、检测控制对象、结构、原理等再分为若干小类或子类。工业自动化仪表按功能右分为检测仪表、显示仪表、调节仪表和执行器等。其中检测仪表按被测物理量又分为温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表、物位测量仪表和机械量测量仪表等。温度测量仪表和机械量测量仪表等。温度测量仪表按测量方式又分为接触式测温仪表和非接触式测温仪表。接触式测温仪表又分为热电式、膨胀式、电阴式等。其他各类仪器仪表的分类法大体类似，主要与发展过程、使用习惯和有关产品的分类有关。仪器仪表在分百炼成钢方面尚无统一的标准，仪器仪表的命名也存在类似情况。

色谱仪器作为分析仪器中既基础又重要的一大类，应用范围广、普及程度高，一直是分析仪器用户和厂商持续关注的焦点之一。

环境监测仪器是专门用于监测室内外环境各项参数的仪器总称，通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量或污染程度及其变化趋势。

分子光谱仪包括紫外可见、分子荧光、拉曼光谱、红外光谱、光谱图像技术等，是实验室中常用的分析工具。随着硬件和软件技术的进步，分子光谱仪器技术也在不断的进步，已经成为解决各种分子分析技术难题的有效手段。其应用领域也在不断扩展，特别是在食品安全、药品检测和生命科学以及各种现场快速分析中发挥着日益重要的作用。

分子光谱仪器技术发展趋势主要是小型化并增加其稳定性，从实验室分析走向现场检测；研究分析方法，拓宽其应用领域，也是当前分子光谱重要的发展方向。除了技术的进步之外，操作的简单、便捷要求也带来了仪器的智能化发展，大的彩色触摸屏及平板电脑的加入也增加了用户的操作体验性。

电化学分析是仪器分析的重要组成部分，与光谱分析、色谱分析一起构成了现代分析仪器的三大重要支柱。电化学分析法灵敏度和准确度高，选择性好。电化学仪器装置较为简单，操作方便，应用广泛。

电化学分析所包含的内容丰富，已近建立起比较完善的理论体系，在现代化学工业、生物与药物分析、环境分析等领域有着广泛的应用，特别是在生命科学领域更是发挥着其他分析方法难以取代的作用。随着环境监测、生物医药等领域的快速发展，对电化学仪器的需求也越来越多。

实验室常用设备主要涉及样品前处理、实验室家具、提供合成/反应所需环境以及为实验室提供所需耗材等。

气体温度计：多用氢气或氦气作测温物质，因为氢气和氦气的液化温度很低，接近于绝对零度，故它的测温范围很广。这种温度计精确度很高，多用于精密测量。

电阻温度计：分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计，都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的；半导体温度计主要用碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠，已广泛应用。它的测量范围为-260℃至600℃左右。?

温差电偶温度计：是一种工业上广泛应用的测温仪器。利用温差电现象制成。两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端，另两端与测量仪表连接，形成电路。把工作端放在被测温度处，工作端与自由端温度不同时，就会出现电动势，因而有电流通过回路。通过电学量的测量，利用已知处的温度，就可以测定另一处的温度。这种温度计多用铜——康铜、铁——康铜、镍铭——康铜、金钴——铜、铂——铑等组成。它适用于温差较大的两种物质之间，多用于高温和低浊测量。有的温差电偶能测量高达3000℃的高温，有的能测接近绝对零度的低温。?

高温温度计：是指专门用来测量500℃以上的温度的温度计，有光测温度计、比色温度计和辐射温度计。高温温度计的原理和构造都比较复杂，这里不再讨论。其测量范围为500℃至3000℃以上，不适用于测量低温。

指针式温度计：是形如仪表盘的温度计，也称寒暑表，用来测室温，是用金属的热胀冷缩原理制成的。它是以双金属片做为感温元件，用来控制指针。双金属片通常是用铜片和铁片铆在一起，且铜片在左，铁片在右。由于铜的热胀冷缩效果要比铁明显的多，因此当温度升高时，铜片牵拉铁片向右弯曲，指针在双金属片的带动下就向右偏转（指向高温）；反之，温度变低，指针在双金属片的带动下就向左偏转（指向低温）。

玻璃管温度计：玻璃管温度计是利用热胀冷缩的原理来实现温度的测量的。由于测温介质的膨胀系数与沸点及凝固点的不同，所以我们常见的玻璃管温度计主要有：煤油温度计、水银温度计、红钢笔水温度计。他的优点是结构简单，使用方便，测量精度相对较高，价格低廉。缺点是测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制。且不能远传，易碎。

压力式温度计：压力式温度计是利用封闭容器内的液体，气体或饱和蒸气受热后产生体积膨胀或压力变化作为测信号。它的基本结构是由温包、毛细管和指示表三部分组成。它是最早应用于生产过程温度控制的方法之一。压力式测温系统仍然是就地指示和控制温度中应用十分广泛的测量方法。压力式温度计的优点是：结构简单，机械强度高，不怕震动。价格低廉，不需要外部能源。缺点是：测温范围有限制，一般在-80~400℃；热损失大响应时间较慢；仪表密封系统(温包，毛细管，弹簧管)损坏难于修理，必须更换；测量精度受环境温度、温包安装位置影响较大，精度相对较低；毛细管传送距离有限制。

热电偶温度计：热电偶温度计是由两条不同金属连接着一个灵敏的电压计所组成。金属接点在不同的温度下，会在金属的两端产生不同的电位差。电位差非常微小，故需灵敏的电压计才能测得。由电压计的读数，便可知道温度为何。

液晶温度计：用不同配方制成的液晶，其相变温度不同，当其相变时，其光学性质也会改变，使液晶看起来变了色。如果将不同相变温度的液晶涂在一张纸上，则由液晶颜色的变化，便可知道温度为何。此温度计之优点是读数容易，而缺点则是精确度不足，常用于观赏用鱼缸中，以指示水温。

实验仪器：万用表、台式万用表、指针表、示波器、信号发生器、LCR电桥、频率计、耐压测试仪、台式绝缘电阻测试仪、台式泄漏电流测试仪、台式接地电阻测试仪、电源、电参数测试仪、音-视频测试仪、数字设备测试仪、失真仪、静电放电测试仪、自动元件分析仪、线圈圈数测量仪、自动变压器测试系统；

热工仪表：红外线测温仪、红外热像仪、接触式测温仪、温湿度测试仪、在线红外测温仪、在线红外热像仪；

环保仪器：噪音测试仪、风速测试仪、有毒气体测试仪、卤素气体测试仪、烟气分析仪、温湿度仪表、气密捡漏仪、气体检测仪、照度计；

光通信测量仪器：光谱分析仪、光时域反射计、光纤对接器、光纤可视故障定位仪、光纤熔接机、光纤切割机、光源、光功率计、光纤多用表、光回波损耗测试仪、误码测试仪；

无损测量试仪：转速表、测振仪、超声波涂层测厚仪、测距仪、硬度计、粗糙度仪、超声波探伤仪、激光测径仪、涂层测厚仪、手持式合金分析仪、金属设备缺陷诊断仪、便携式电缆故障检测仪、雷达测速仪、防腐层状况检测仪、电火花测试仪；

电力仪器：钳形表、兆欧表、漏电流钳表、钳形接地电阻测试仪、高压绝缘电阻测试仪、线缆测高仪、接地电阻测试仪、功率因数表、电力专用非接触检相器、漏电开关测试仪、回路阻抗抗测试仪、电力综合测试仪、线路寻踪器、电力质量分析仪。

衡量仪器仪表性能的主要技术指标有精确度、灵敏度、响应时间等。精确度表示仪表测量结果与被测量真值的一致程度。仪器仪表的精确度常用精确度等级来表示，例如0.1级、0.2级、0.5级、1.0级、1.5级等。0.1级表仪表总的误差不超过±1.0%范围。精确度等级数小，说明仪表的系统误差和随机误差都小，也就是这种仪表精密。灵敏度表示当被测的量有一个很小的增量时与此增量引起仪表示值增量之比，它反映仪表能够测量的最小被测量。响应时间是指仪表输入一个阶跃量时，其输出由初始值第一次到达最终稳定值的时间间隔 ，一般规定以到达稳定值的95%时的时间为准。此外，还有重复性、线性度、滞环、死区、漂移等性能技术指标。

仪器用途多种多样，在科学研究的实验室里、在医学研究和实践中仪器是非常重要的科研工具和装置；随着中国工业自动化水平的不断提高，各种新式仪器研发、制造的进步和更新非常快，在工业生产和过程控制领域被广泛应用。

1、仪器是科学技术发展的重要前提和根本保障。人类发展史上任何一次大的飞跃都是基于工具的巨大创新和根本变革驱动的，作为“工具”的科学仪器的发展和创新往往是催生科技创新的重要要素。

2、仪器是经济发展和国防安全的重要保障。仪器是保障经济发展、国家安全不可或缺的重要基础条件。首先，著名科学家钱学森先生指出：“新技术革命的关键技术是信息技术。信息技术由测量技术、计算机技术、通讯技术三部分组成。测量技术则是关键和基础”。

3、仪器是推进和谐社会建设的重要力量。现今，全球的资源枯竭、环境污染等问题成为社会健康发展的瓶颈；食品安全问题、公共突发事件、疾病诊断、易燃易爆化学危险品等给人民的生活带来了严重影响，这些重大问题的解决都离不开先进的检测技术和手段。

科学技术的进步不断对仪器仪表提出更高更新的要求。仪器仪表的发展趋势是不断利用新的工作原理和采用新材料及新的元器件，例如利用超声波、微波、射线、红外线、核磁共振、超导、激光等原理和采用各种新型半导体敏感元件、集成电路、集成光路、光导纤维等元器件。其目的是实现仪器仪表的小型化，减轻重量、降低生产成本和更便于使用与维修等。另一重要的趋势是通过微型计算机的使用来提高仪器仪表的性能，担高仪器仪表本身自动化、智能化程度和数据处理能力。仪器仪表不仅供单项使用，而且可能过标准接口和数据通道与电子计算机结合起来，组成各种测试控制管理综合系统，满足更高的要求。

仪器仪表行业是中国发展的新型行业，在与国际接轨的同时，中国的仪器仪表行业发展有了长足的进步空间具备了与国际竞争的实力。

仪器仪表行业整体综合技术水平达到国际80年代中期水平，微电子技术和计算机技术在仪器仪表产品中普遍采用，约15%的产品实现了智能化，达到国际90年代水平；30%的产品实现了数字化，达到国际80年代末期水平。综合服务能力显著提：可以承接30万-60万千瓦火电站、核电站、30万吨合成氨、120吨转炉、日产30万立方米城市煤气站工程、成套大型炉窑等大型工程成套控制项目。

大类产品满足需要程度：中高档科学测试仪器国内市场满足率为30%，中低档科学仪器满足率65%；生产过程测量控制仪表及系统产品在大型工程项目中的品种满足率达50%，中小型工程达70%。进口产品往往是科研、生产所需的重大、关键设备，技术含量大，附加值高。

产业从无到有、从小到大、初步形成了门类比较齐全的仪器仪表生产、科研、营销体系。建成了一批科研开发机构（其中机械系统的仪器仪表专业科研所20家，国家级工程研究中心3家、企业技术中心5家，国家级产品质量检测中心9家）；培养了一批专业的经营、管理、技术人才。特别是部分中低档产品形成了自己的优势和特色各种数字万用表、电度表、水表、煤气表、水准仪、中低档光学显微镜、望远镜等产量世界前列，在基本满足国内需要的同时，大量出口。

通过科技攻关、联合开发、合资合作和引进技术消化吸收国产化等多种形式，使中国仪器仪表行业部分中高档主导产品缩小了与国际先进水平的差距，并形成生产能力。自主开发的主要产品包括中小型DCS、现场总线智能仪表、总线式测试系统、汽车专用检测试验设备、超声诊断仪器、微波等离子光谱、新型扩散硅敏感元件等，引进技术国产化的主要产品有记录仪、精小型调节阀、新型变送器、光谱、色谱、扫描电镜、水质分析仪、专用复合材料等;合资合作的主要产品有大型DCS、EJA、流量计、电子经纬仪、动平衡试验机、高低温试验仪器等。

一批国有、集体、民营、三资企业和科研院所通过市场竞争，在行业中脱颖而出，并显现出良好发展势头和后劲，已形成主导、核心力量。

数字化、智能化

由于微电子技术的进步，仪器仪表产品进一步与微处理器、PC技术融合，仪器仪表的数字化、智能化水平不断得到提高。

仪器仪表中采用了大量的超大规模集成(VLSI)的新器件、表面贴装技术（SMT）、多层线路板印刷、圆片规模集成(WSI)和多芯片模块（MCM）等新工艺，CAD、CAM、CAPP、CAT等计算机辅助手段，使多媒体技术、人机交互、模糊控制、人工神经元网络等新技术在现代仪器仪表中得到了广泛应用。

网络化

当前国际上现场总线与智能仪表的发展呈现多种总线及其仪表共存发展的局面。HART、FF、Profibus、Lonworks、WorldFIP、CAN等总线都从应用于某一领域不断向其他领域扩展。

多种智能化仪器仪表已陆续推向市场，仪器仪表正经历着深刻的智能化变革。集成测试系统也走向了网络化，各台仪器之间通过GPIB总线、VXI总线相连。

微型化

MEMS是80年代中末期发达国家重点发展的领域之一，被视为21世纪广泛应用的新技术。被列为美国“对国家安全及繁荣有重大影响”的22项重大技术之一的传感器及信号处理技术，主要是依托微型化技术。应用MEMS技术的微型仪器仪表被称为芯片上的仪器仪表，MEMS产品包括汽车加速计，压力、化学、流量传器、微光谱仪等产品，广泛应用于环境科学、航天、生物医疗、汽车工业、军事、工业控制等领域。

随着经济的发展与科技的进步，中国的实验仪器设备也不断取得了可喜的成绩。涉及到的产品仪器包括光学测量仪器、分析测量仪器、电子测量仪器、环境测量仪器、实验测量仪器、生物工程设备等等。

1、电子天平：中国电子天平重视发展1mg～0.1mg读数的高精度电子天平技术，在温度补偿、时间飘移和示值重复性误差方面提高天平质量水平。采用贴片IC集成度、装配工艺中采用专用设备，有效降低人为故障因素，从而提高中国电子天平的技术水平，中国大称量电磁技术通过自主创新已取得很大成就，电子天平在“十二五”期间将取得突破性进展，赢得更大的发展空间。

2、实验室离心机：中国离心机专业已成为实验室仪器重要专业，有110多个生产厂家其产品已发展到4大系列50多个品种，广泛应用于医疗、血站、高校、科研单位、生物制药、精细化工、农牧业、新材料、石油、食品、环保、基因工程等许多领域上，中低档离心机不仅能满足国内生产的需要，而且出口到世界各地，高端离心机主要是指40000～50000r/min。各类离心机只要进一步提高控制技术、安全防护技术、控温技术、转子制造技术，完全可以实现批量生产高端离心机，使实验室离心机全面达到世界先进水平。

3、热分析仪器：中国热分析仪器的发展已有35年的历史，品种少，综合热分析技术水平不高，今后重点要放在综合热分析技术研究和开发，注重引入国外新型热分析仪器制造技术，以促进中国热分析仪器的发展。

在热分析仪器中，热值分析是发展最快的分专业，中国以煤炭工业、能源工业的发展，促进热值分析的快速发展，大部分产品达到和接近世界先进水平，今后热值分析技术要特别重视领域开发和综合测试技术的发展。

4、环境实验室设备：环境试验设备是实验室仪器最大专业，有100多个生产企业，实验室仪器的大型企业大部分集中在这个专业，其中产值在1亿以上的企业6～7家，为中国国防、航天、交通运输、工业、农业、科学、医疗卫生部门生产所需的环境试验设备，今后环境设备要进一步加强市场开拓：

1）加强特殊要求的试验箱开发；

2）发展医疗卫生急需的试验箱、培养箱；

3）注重建立本行业的名牌产品。

5、电泳仪：国产电泳仪是实验室仪器中亟待发展的一个专业，中国生产电泳仪厂家十分重视和国际先进水平接轨，大部分仪器水平接近国外先进水平，电泳仪市场仍需进一步开拓，电泳仪产品中大部分高端仪器仍依赖进口。

1）重视和科研部门、高校结合，努力开拓高档的电泳仪；

2）进一步做好基层医疗单位所需的电泳仪器；

3）加强新技术、新材料的应用。

6、应变与振动测试仪器：中国应变与振动测试仪器有50多年发展历史，其检测技术和水平有了很大的发展，在土建工程、水利设施、路桥建设、汽车、高铁、石油、航天、科研、高校得到广泛应用，今后重点开发动态测试系统，提高系统抗干扰、抗噪音、自动校准、高分子率、快速和稳定性能，要重视建立本行业标准体系，建设多功能生产和开发基地。

7、陶瓷检测仪器：中国是陶瓷生产大国，其陶瓷检测技术也走在世界前列，陶瓷检测已进入一个新的发展阶段，仪器要实现网络化、在线监测、智能控制系统、人机界面技术等作为陶瓷仪器的发展方向，同时要重视产品标准制定，开拓陶瓷仪器的新局面，打开首次仪器出口渠道。

8、动力测试仪器：经过近50年发展，中国动力测试仪器进入快速发展时期，从单参数的测量发展到多参数综合测试系统、台架测试、在线测量和遥控技术的阶段，涵盖了汽车、发动机、电机、风机、水泵、航空航天、船舶、高铁等方面。“十二五”期间应努力做好：

1）提高传感器的技术水平，特别是传感器其精加工的工艺技术水平，使之赶上和达到世界先进水平；

2）提高综合测试能力；

3）加强动力测试仪器标准化工作，做好产品标准的制修订工作，与国际先进技术接轨，从而进一步开拓中国动力测试仪器的市场。

9、真空仪器与装置：中国真空仪器正处于快速发展的时期。随着国家、电力、能源、钢铁、石化、化肥、科研的发展，为真空设备制造行业迎来了新的发展机遇，也对真空设备提出了更多更高的要求，同时也受到了国外大型真空设备强有力的挑战，中国的真空行业要努力做好：

1）进一步发展优势产品，扩大出口；

2）提高企业的技术水平和管理水平，加强自主创新能力；

3）努力扩大真空技术应用领域，提高市场竞争能力，使真空行业真正进入一个稳定发展阶段。