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世界测量仪器发展简史(公元前2500—21世纪)
公元前2500年
已发现人类有使用天平的证据。
 
公元前1450年
古埃及就有绿石板影钟。
 
公元前1350年
普遍贸易中出现使用天平的最早迹象。
 
公元前600年至公元前525年
这个时候就有用棕榈叶和铅垂线记录夜间时间和待定天体的仪器。
 
中国战国时期
据《韩非子·有度》记载,中国在战国时期已有了利用天然磁铁制成的指南仪器,称为司南。
公元前300~公元前100年
在中国有人利用天然磁石的性质,发明了磁罗盘,即定向仪器。
 
中国东汉时期
在江苏仪征出土了东汉时期的小型折叠铜制民间侧影仪器,外形与现代医学上使用的台式血压计相似。
 
中国东汉时期
张衡发明了世界上第一台自动天文仪--浑天仪和世界上第一台观测气象的候风仪,开创了人类使用仪器测量地震的历史。


公元780年
穆斯林造币厂的工人把天平放在密闭容器中,以两次的测量结果相比较,天平经过无数次摆动达到平衡后读取数据,能称出1/3毫克。这是分析天平的始祖。
 
中国北宋时期1088年
苏颂和韩公谦制作了天文计时器--天文仪象台,它采用民间的水车、筒车、桔槔、凸轮和天平秤杆等,是集观测、演示和报时为一身。

 

中国西夏时期

中国就有观测和记录天文的仪器,叫浑天仪元代的郭守义(1231年-1361年)对浑天仪进行了改造,制成简仪其制造水平在当时遥遥领先,其原理在现代工程测量、地形观测和航海仪器中广泛使用。


中国宋代

指南针到宋代发展成熟。

公元1400年

埃及记录较短时间的仪器叫水钟,水钟内有刻度下有小孔,整个水钟用雪花石膏做成瓶状。在希腊罗马有当时世界上唯一的机械计时仪--水仪。

 

公元14世纪

用以表示时间的唯一可靠方法是日晷或影钟。


 
公元1500年
世界上有了精密仪器这时天文仪器已经比较精确,主要有赤道经纬仪子午浑仪视差仪,以及希腊的角度仪,水准仪及星盘等;计时器有便携式日晷和水钟;计算和证明仪器有天球仪、日历、小时计算器等。
 
公元1524年~公元1562年
英格兰的吉米尼( Thomas Gemini)率先进行数学仪器的制造,之后不久英国雕刻匠和制模匠科尔(Humfray Cole)开始从事仪器的专门制作,从此开始出现了大批的仪器供应商,产品范围也由星盘、日昝和象限仪扩展到观测和测量用仪器,以及一系列演示“自然科学实验”的仪器。
 
公元1590年左右
荷兰人扎哈里那斯,詹森制造了第一个非常精确的复合显微镜,这就是今天人们常说的显微镜。

公元1593年
伽利略在他早期实验中,用玻璃管制成了空气温度计;后来托斯卡斯的大公斐迪南二世改良制成液体温度计。
 

15世纪后期

随着自然科学的发展,早期科学仪器也以不同的背景和形式逐渐形成,主要有光学仪器、温度计、摆钟、数学仪器等。

 

公元1608年

荷兰人汉斯.利佩发明了单筒望远镜,后来又发明了双筒望眼镜。

 

公元1609年

伽利略把望远镜和显微镜第一次用于科学实验,并于1609年制造了第一台长29米、直径42毫米的铅管仪器,所以后来人们常把伽利略作为望远镜和显微镜的实际发明者。


 

公元1611年
克卜勒出版了《屈光学》解释了望远镜和显微镜的光学原理,并提出了“天文望远镜”的设想。
 
公元1650年

新型的精密仪器不断地被制造出来,如测量用的圆周仪、量角器,航海用的高度观测仪和反向式八分仪,绘图和校仪用的分度尺和绘图仪,还有经纬仪、气泡水平仪、新型望远准镜、测探仪、海水取暖器、玻意尔制造的比重计、摆钟,等等。

这些精密仪器为17世纪后自然科学的发展提供了重要保障,是科学技术发展的标志,也为科学仪器的进一步发展打下了良好的基础。

 
公元1688年

 

沙伊纳制造第一架天文望远镜,牛顿制成了第一架天文反射望远镜。

公元1714年
华伦海特创造了以其名字命名的温度计,被称为华氏温度计。


17~18世纪

欧洲的一些物理学家开始利用电流与磁场作用力的原理制成简单的检流计;利用光学透镜制成的望远镜,奠定了电学和光学仪器的基础。其它一些用于测量和观察的各种仪器也逐渐得到了发展。

 

17世纪末

气压计和温度计与刻度标尺、指针和其他配件配合安装在一起,成为仪器大家庭中的重要组成部分,也是仪器制造贸易中的重要部分。

 

18世纪初

由于科学研究和科学课堂的需求,制造者们开始设计和生产标准的仪器和配件;仪表工匠与其它专业制造者联合起来,制造了光学、气动、磁力和电力等方面的仪器,从此将仪器与仪表正式结合起来,使仪器仪表融为一体,成为一个专门的学科。

以蒸汽机的发明为标志,一种将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械,引起了18世纪的工业革命,人类进入了工业化时代。
 


 

公元1800年
英国的特里维西克设计了可安装在较大车体上的高压蒸汽机,这是机车的雏型。


公元1820年

自从奥斯特发现了电流的磁效应,奥斯特做了六十多个实验,考察电流对磁针作用的强弱、电流对磁针的影响;并在1820年7月21日发表了题为《关于磁针上电流碰撞的实验》的论文,向科学界宣布了电流的磁效应,揭开了电磁学的序幕,标志着电磁学时代的到来。
 

公元1829年

英国的史蒂芬孙将机车不断改进,创造了“火箭”号蒸汽机车,该机车拖带一节载有30位乘客的车厢,时速达46公里/时,引起了各国的重视,开创了铁路时代。


公元1831年8月26日
法拉第用伏打电池在给一组线圈通电(或断电)的瞬间,在另一组线圈获得的感生电流,称之为“伏打电感应”。


公元1831年10月17日

法拉第完成了在磁体与闭合线圈相对运动时在闭合线圈中激发电流的实验,称之为“磁电感应”,并提出磁场的概念,实现了“磁生电”,创造电磁力学,设计了圆盘发电机,宣告了电气时代的到来,以电磁为核心的第一代电磁式仪器开始逐步走向成熟。

电磁效应的发现与应用,为原始的机械式仪器仪表向电磁式仪器仪表发展提供了理论和技术保障,使第一代指针式仪器仪表正式形成与发展。


 

公元1865年

麦克斯韦继法拉第之后集电磁学大成,在1865年他预言了电磁波的存在,说并指出电磁波只可能是横波,计算出电磁波的传播速度等于光速。

 

公元1873年

 

麦克斯韦于1873年建立电磁理论,在出版的科学名著《电磁理论》中系统、全面、完美地阐述了电磁场理论,成为经典物理学的重要支柱之一。


 

公元1886年-公元1888年

 

德国物理学家赫兹通过试验验证了麦克斯韦尔的理论,证明了无线电辐射具有波的所有特性,进而发现了无线电波,设计出了雷达,开启了无线电波通信技术,使远距离无线测量仪器的出现成为可能,让电话、电视等电器有了飞跃发展。


公元1895年

随着X射线、γ射线先后被德国科学家伦琴、法国科学家P.V.维拉德发现,因其超强穿透力这一特性,使仪器的功能与概念被进一步推向更深的领域,如X光检查机、检孔机、线宽检测仪等仪器,就采用了X射线、γ射线的超强穿透力研发的先进检测仪器设备。

18世纪后半叶

 

所有的光学仪器都是在开普勒式透镜组合的基础上改造。


 

19世纪
由于发明了测量电流的仪表,才使电学与磁学的研究迅速走上正轨,获得了一个又一个重大的发现,促进了电气时代的来临。

20世纪

由于威尔逊云室和众多核物理探测仪器的发明,人们才揭开了原子核反应神秘的面纱,逐渐展现出微观世界的真实图景,奠定了原子核物理学与日后原子能利用的基础。


 

20世纪初

电子技术的发展使各类电子仪器快速产生,如今后普及全球的电子计算机,便是从这一时代开始崛起的;同时,随着工业化程度的不断提高,各行各业的电子仪器如雨后春笋般地出现,如计量、分析、生物、天文、汽车、电力、石油、化工仪器等。电子仪器的产生使仪器仪表从模拟式仪器过渡到数字式仪器。

 

21世纪

 

由于包括纳米级的精密机械研究成果、分子层次的现代化学研究成果、基因层次的生物学研究成果,以及高精密超性能特种功能材料研究成果和全球网络技术推广应用成果等在内的一大批当代最新技术成果的竞相问世,使得仪器仪表领域发生了根本性的变革。促进了高科技化、智能化的新型仪器仪表时代的来临。目前现代仪器仪表已成为测量、控制和实现自动化必不可少的技术工具。