用於測量、觀察、實驗、記錄、傳輸、監視、控制與計算各種物理量和物質成分等資訊參數的器具和設備。真空計、硬度計、顯微鏡、天平、色譜儀、光譜儀、壓力變送器、分散型控制系統、現場匯流排控制系統等都屬於儀器儀錶。此外,照相機、影印機、電影放映機等文化辦公機械,由於在原理、結構、製造工藝、生產組織等方面與儀器儀錶的關聯度很大,因此在中國也歸入儀器儀錶範疇。

  儀器儀錶能改善、提高、擴展人的官能。人們用感覺器官和大腦去視、聽、嘗、觸摸和和思考判斷外部事物,而顯微鏡、聲級計、酸度計、水平儀、溫度計、執行器、故障診斷裝置和集散控制系統等儀器儀表,可以改善、提高、擴展甚至取代人的某些功能。有些儀器儀表可測量到人體器官無法感知的物理量,如射線計量儀器等。

  簡史 儀器儀表發展歷史久遠。中國在戰國時期,已有瞭利用天然磁鐵制成的指南儀器,稱為司南。古代儀器在很長歷史時期中多屬用於定向、計時、計算和供度量衡用的簡單儀器。17到18世紀,歐洲出現瞭利用電流和磁場作用力原理制成的簡單的檢流計,利用光學透鏡制成的望遠鏡,奠定瞭電學和光學儀器的基礎,其他測量觀察儀器也得到較快發展。19世紀以來,工業革命促進瞭新學科和新技術的發展,計算機、微電子、空間技術、生命科學、環境科學、材料科學等迅速發展,促進瞭儀器儀表的快速發展。儀器儀表現已實現瞭由模擬技術向數字技術過渡,自動化、數字化、智能化、微小型化和系統集成化水平不斷提高。現代儀器儀表是信息工業的源頭,是國民經濟各個領域進行測量、控制和實現自動化、信息化的重要裝備。

  分類 儀器儀表是現代多種學科支撐的高新技術的綜合體,品種繁多,應用廣泛,更新快,有多種分類方法。按中國國民經濟行業分類標準,儀器儀表有20多個類別,大體可以歸納為五個方面:①工業自動化儀表和裝置。②科學測試儀器,包括電工儀器儀表、光學儀器、分析儀器、試驗機、實驗室儀器及裝置。③專用儀器儀表,包括電子測量儀器、量具量儀、衡器、環保儀器、醫療儀器、核儀器、汽車儀表等。④文化辦公設備,包括電影機械、照相機械、復印機械、縮微機械、打字機等。⑤儀器儀表元件和材料,包括傳感器、機械元件、電子元件、磁性材料、功能材料等。

  各類儀器儀表按不同的原理、功能及應用對象等又可分為若幹小類,如自動化儀表按功能又分為檢測儀表、顯示儀表、調節儀表、執行器和主控裝置等,主控裝置又可以分為數字單元組合儀表、可編程序控制器(PLC)、分散型控制系統(DCS)、現場總線控制系統(FCS)。

  性能 衡量儀器儀表性能的主要技術指標有精確度、靈敏度、響應時間和可靠性等。精確度表示儀器儀表測量結果與被測量真值的一致程度。精確度常用精確等級來表示,如0.1級、0.2級、0.5級、1.0級、1.5級等。0.1級表示儀表總的測量誤差不超過±0.1%范圍。精度等級越小,說明儀表的系統誤差和隨機誤差都小,表明這種儀器儀表精密。靈敏度表示當被測量有一個很小的增量時,實際增量與其所引起的儀表示值增量之比,它反映儀表所能測量的最小被測量。響應時間是指輸入一個階躍量時,其輸入由初始值第一次達到最終穩定值的時間間隔,一般規定以達到穩定值95%時的時間為準。可靠性是指儀表產品或系統在規定條件下、規定的時間范圍內,完成規定的任務,發生故障的概率。此外,還有分辨率、重復性、線性度、滯環、死區、漂移等性能技術指標。

  發展趨勢 現代科學技術的不斷進步,工業化、信息化快速發展等,對儀器儀表提出瞭更高更新的要求。由於網絡通信技術、系統集成技術、微機電系統技術、生物技術、數字圖像技術等高新技術的發展和應用,使儀器儀表正向數字化、智能化、網絡化、微型化的方向發展;科學測試儀器正由單臺智能化走向通用模件化發展,可靈活組成自動測試系統;大型儀器向高精度、高可靠性和高環境適應性方向發展,其自動化水平不斷提高,並普遍具有自補償、自診斷、故障處理等智能化功能;生產過程測量與控制儀表及系統的發展主流是基於現場總線的全開放式控制系統及智能儀表和控制、管理系統最優化;文化辦公設備向數字化、多功能化、智能化、系統化和網絡化方向發展。