仪器的发展经历了哪些阶段

发布时间:2023-12-22 19:48

仪器的发展经历了不同的阶段,从最初的简单工具,到现代科技的高精度仪器。本文将分别介绍仪器发展的三个阶段:手工制作阶段、机械制造阶段和电子技术阶段。

手工制作阶段

在古代,人们使用简单的工具进行测量和观察,如千斤顶、水平仪、千里追踪仪等。这些工具需要手工精细制作,制造过程较为困难并且不够精确。测量结果经常会带有误差,特别是在测量较大物体时,误差更为明显。

化学实验室的实验仪器从一开始就需要精确测量和控制条件,例如反应速率、反应的热量等。这些实验需要制造更加精确的仪器。在古代,曾有许多著名的化学家或制造家使用手工制作的仪器进行了一些突破性的实验,例如:利用古罗马时期的银铜比例来测量物质的密度;托马斯·杨制造的分压气压计等。

机械制造阶段

随着工业革命的到来,机械制造技术的发展,大规模地促进了仪器的制造。在这个阶段,精密仪器制造需要使用机械工具进行加工,而且使用先进的材料技术进行制造。电动机还带来了电力控制和计量技术的进步,也促进了仪器的制造和使用。

在19世纪和20世纪初期,化学实验室和工厂中普遍使用真空管式仪器,例如真空管电压计和真空管流量计,这些仪器配备了称量、控制、计量和分析功能,从而显著提高了实际应用和准确性。测定空气质量等方面的工作也得以进行,为环境监测和污染控制提供了技术基础。

电子技术阶段

20世纪后期,电子技术的快速发展使得计算机和通信设备成为现代仪器中的基础。电子技术使人类可以开发精密的芯片和传感器,在各种应用领域都有广泛的应用,成为实验室和工厂的基本仪器。

这个阶段的仪器逐渐使用可编程逻辑控制器(PLC),以及现代化的触摸屏控制面板,这些设备运行速度快、精度高,同时具有多种多功能的称量、控制和计量功能。许多高测量精度、低功耗和小体积的仪器可以使用微型芯片和其他电子元素来制造,如微型手册测量仪、微型超声波加湿器等等。

总结

仪器发展已经经历了多个不同的阶段。不仅仪器从手工制作到机械制造,而电子技术也为现代化的仪器制造技术提供了新的发展动力。不论是在实验室还是在生产厂房,仪器的发展给我们带来了之前所难以想象的控制和精度。

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