1)模拟式仪器。18世纪到20世纪初，科学家们在发现描述物理现象的定律之后，发明了基于物理定律的模拟仪表，典型的仪表如伏特表、安培表、功率表、压力表和测温仪等，随后又发明了电桥电位差计等磁电式模拟仪表。这些仪表虽很简单但确实解决了当时很多物理量的测量问题。自20世纪初至50年代，测量仪器仪表材料的性能进一步得到改善，并出现了电子管、离子管这样的全新型电子元器件。同时，测量理论和方法与新兴的电子、控制技术相结合，出现了电子仪器仪表，产生了记录仪、电子示波器、信号发生器等为代表的电子式模拟仪器。
2)数字式仪器。随着晶体管与集成电路的出现，数字技术在测试测量仪器中获得了成功的应用。20世纪60至80年代出现的数字式仪表如数字电压表、数字电流表、数字频率计、数显表、记忆示波器、逻辑分析仪等是数字式测试测量仪器的典型代表。
3)智能仪器。在数字式仪器中置入微处理器，使数字式仪器具有了自动测控和数据处理功能从而部分地取代了人脑的工作，因此称为智能仪器。如今，智能仪器在计算机人工智能技术的推动下大大地扩展了它的智能化功能，如可在仪器系统内实现自组织、自学习、自适应、自修改等等功能，将计算机技术与仪器技术进行了充分的结合，成为现存硬件化仪器仪表的主流。
就总体而言，传统硬件化仪器是由决定仪器功能、性能和技术指标的电子板卡、带有插槽的底盘、装有各类控件的面板、显示器和机箱等五部分构成。图1.1为传统硬件化动态信号分析仪的实物图。由图1.1可以看出，传统硬件化仪器是以硬件或以硬件为主的仪器，即使智能仪器中固化了一些软件，但这些软件的作用也只是辅助性的。对这种全部由硬件或以硬件为主体构成的仪器系统称为传统硬件化仪器。
硬件化测试测量仪器是一个封闭系统，所谓“封闭”是指这种仪器系统一经制造完毕便不能随意改动，这样它就失去了灵活性和用户的参与性，导致的最终结果是无论对技术的进步还是对市场的需求其响应速度都比较慢，这在很大程度上阻碍了仪器科学和仪器行业的快速发展。
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