儀器儀表是用以檢出、測量、觀察、計算各種物理量、物質成分、物性參數等的器具或設備。真空檢漏儀、壓力表、測長儀、顯微鏡、乘法器等均屬于儀器儀表。
廣義來說,儀器儀表也可具有自動控制、報警、信號傳遞和數據處理等功能,例如用于工業生產過程自動控制中的氣動調節儀表,和電動調節儀表,以及集散型儀表控制系統也皆屬于儀器儀表。
傳感技術不僅是儀器儀表實現檢測的基礎,也是儀器儀表實現控制的基礎。這不僅因為控制必須以檢測輸入的信息為基礎,并且是由于控制達到的精度和狀態,必需感知,否則不明確控制效果的控制仍然是盲目的控制。
廣義而言傳感技術必須感知三方面的信息,它們是客觀世界的狀態和信息,被測控系統的狀態和信息以及操作人員需了解的狀態信息和操控指示。
人機友好界面技術包括顯示技術、硬拷貝技術、人機對話技術、故障人工干預技術等。考慮到操作人員從單機單人向系統化、網絡化情況下的許多不同崗位的操作人員群體發展、人機友好界面技術正向人機大系統技術發展。此外,隨著儀器儀表的系統化、網絡化發展,識別特定操作人員、防止非操作人員的介入技術也日益受到重視。
具體的需求主要分為以下幾個方面:
(1)高水平的科學研究和高新技術產業的迅速發展提高了對儀器儀表的需求,也深刻認識到工業控制對控制理論的需求,而且鼓勵引導科學家們去更多關注自動理論的研究工作。
(2)儀器儀表已成為現代國防建設所需裝備的重要組成部分,我國航天工業固定資產的1/3 是儀器儀表和計算機;運載火箭的儀器開支占全部研制經費的1/2 左右;導彈的高精度制導、控制,航天經緯測量和紅外成像、專用高溫實驗設備等都是國防裝備中的重點產品。
(3)儀器儀表廣泛應用于裝備、改造傳統產業工藝流程的測量和控制,是現代化大型重點成套裝備的重要組成部分,是信息化帶動工業化的重要紐帶。據有關資料顯示,隨著裝備水平的提高,儀器儀表在工程設備總投資中的比重已達到18%左右;現代化的寶鋼技術裝備投資中,有1/3 的經費用于購置儀器和自控系統。
(4)儀器儀表在探索人類社會可持續發展、抵御自然災害、實施有關法律(質量、商檢、計量、環保等)的過程中作為重要實施手段和保障工業被普遍采用。