仪器外表是用以检出、丈量、调查、核算各种物理量、物质成分、物性参数等的用具或设备。真空检漏仪、压力表、测长仪、显微镜、乘法器等均归于仪器外表。广义来说,仪器外表也可具有自动操控、报警、信号传递和数据处理等功用,例如用于工业出产过程自动操控中的气动调理外表,和电动调理外表,以及集散型外表操控体系也皆归于仪器外表。
仪器外表能改进、扩展或弥补人的官能。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、高温计等仪器外表,能够改进和扩展人的这些官能;别的,有些仪器外表如磁强计、射线计数计等可感触和丈量到人的感觉器官所不能感触到的物理量;还有些仪器外表能够超越人的才能去记载、核算和计数,如高速照相机、核算机等。
仪器外表开展已有悠长的前史。据《韩非子·有度》记载,我国在战国时期已有了运用天然磁铁制成的攻略仪器,称为司南。古代的仪器在很长的前史时期中多属用以定向、计时或供度量衡用的简略仪器。
17~18世纪,欧洲的一些物理学家开端运用电流与磁场作用力的原理制成简略的检流计;运用光学透镜制成的望远镜,奠定了电学和光学仪器的根底。其它一些用于丈量和调查的各种仪器也遂逐步得到了开展。
19世纪到20世纪,工业革命和现代化大规模出产促进了新学科和新技能的开展,后来又呈现了电子核算机和空间技能等,仪器外表因此也得到敏捷的开展。现代仪器外表已成为丈量、操控和完成自动化必不可少的技能东西。
仪器外表是多种科学技能的归纳产品,品种繁多,运用广泛,并且不断更新,有多种分类办法。按运用意图和用处来分,首要有量具量仪、轿车外表、拖拉机外表、船用外表、航空外表、导航仪器、驾驭仪器、无线电测验仪器、载波微波测验仪器、地质勘探测验仪器、建材测验仪器、地震测验仪器、大地测绘仪器、水文仪器、计时仪器、农业测验仪器、商业测验仪器、教育仪器、医疗仪器、环保仪器等。
归于机械工业产品的仪器外表有工业自动化外表、电工仪器外表、光学仪器,分析仪器、实验室仪器与设备、资料实验机、气候晦洋仪器、电影机械、照相机械、复印缩微机械、仪器外表元器件、仪器外表资料、仪器外表工艺配备等十三类。它们通用性较强,批量较大,或为仪器外表工业所必需的根底。
各类仪器外表按不同特征,例如功用、检测操控目标、结构、原理等还可再分为若干的小类或子类。如工业自动化外表按功用可分为检测外表、显现外表、调理外表和执行器等;其间检测外表按被测物理量又分为温度丈量外表、压力丈量外表、流量丈量外表、物位丈量外表和机械量丈量外表等;温度丈量外表按丈量方法又分为触摸式测温外表和非触摸式测温仪表;触摸式测温外表又可分为热电式、胀大式、电阻式等。
其他各类仪器外表的分类法大体相似,首要与开展过程、运用习气和有关产品的分类有关。仪器外表在分类方面尚无共同的规范,仪器外表的命名也存在相似状况。
衡量仪器外表功能的首要技能指标有精确度、灵敏度、呼应时刻等。精确度表明外表丈量结果与被丈量真值的共同程度。仪器外表的精确度常用精确度等级来表明,如0.1级、0.2级、0.5级、1.0级、1.5级等,0.1级表明外表总的差错不超越±0.1%规模。精确度等级数小,阐明外表的体系差错和随机差错都小,也便是这种外表精细。
灵敏度表明当被测的量有一个很小的增量时与此增量引起外表明值增量之比,它反映外表能够丈量的最小被丈量;呼应时刻是指外表输入一个阶跃量时,其输出由初始值第一次抵达终究安稳值的时刻距离,一般规则以抵达安稳值的95%时的时刻为准;此外,还有重复性、线性度、滞环、死区、漂移等功能技能指标。
科学技能的前进不断对仪器外表提出更高更新的要求。在现代科学研究实验、精细测验体系、出产过程自动检测操控体系,以及各种办理自动化体系中,仪器外表都是重要的技能东西。
为了进一步进步仪器外表的各种功能,增强耐受各种严苛运用环境的才能,进步可靠性和运用寿命,仪器外表将不断运用新的作业原理和选用新资料及新的元器件。例如运用超声波微波、射线、红外线、核磁共振、超导、激光等原理,以及选用各种新式半导体灵敏元件、集成电路、集成光路、光导纤维等元器件。其意图是完成仪器外表的小型化、减轻分量、下降出产成本和便于运用与修理等。
另一重要的趋势是,经过微型核算机的运用来进步仪器外表的功能,进步仪器外表自身自动化、智能化程度和数据处理才能。仪器外表不仅供单顶运用,并且能够经过规范接口和数据通道,与电子核算机结合起来,组成各种测验操控办理归纳体系,满意更高的要求。