20世紀中期以后，隨著自動控制理論的產生和自動控制技術的成熟，以A /D (數(shù)字/模擬轉換)環(huán)節(jié)為基礎的數(shù)字式儀器得到快速發(fā)展。
伴隨著計算機、通訊、軟件和新材料、新技術等的快速發(fā)展與成熟，人工智能、在線測控成為可能，使儀器走向智能化、虛擬化、網(wǎng)絡化。
數(shù)字儀器、智能儀器、個人計算機儀器、虛擬儀器和網(wǎng)絡儀器代表了20世紀現(xiàn)代科學儀器發(fā)展的主流與方向。
十二五”期間工信部已把傳感器及智能化儀器儀表擺到推動制造業(yè)轉型升級的重要位置，在工信部相關資源中對傳感器及智能化儀器儀表的研發(fā)及產業(yè)化予以支持。
數(shù)字技術(Digital Technology)是指借助一定的設備將各種信息，包括、圖、文、聲、像等，轉化為電子計算機能識別的二進制數(shù)字“0”和“1”后進行運算、加工、存儲、傳送、傳播、還原的技術。通常也稱為數(shù)碼技術。
以數(shù)字技術為基礎，以大規(guī)模集成電路為主體構成數(shù)字式儀器，對被測量的模擬信號進行A /D轉換后，傳輸、處理、存貯和顯示的信號均為數(shù)字信號，使測試速度快，準確性也大大提高，常見的代表儀器有恒溫恒濕箱、溫度傳感器等。
數(shù)字化是智能儀器、個人儀器和虛擬儀器的基礎，是計算機技術進入測量儀器的前提。廣泛應用于電子數(shù)字計算機、數(shù)控技術、通訊設備、數(shù)字儀表等方面，諸如人類第一臺電子數(shù)字計算機ENIAC，愛思達金相顯微鏡，體視顯微鏡，X光檢查機等。
智能儀器是把一個微型計算機系統(tǒng)嵌入到數(shù)字式電子測量儀器中而構成的獨立式儀器。
嵌入的計算機系統(tǒng)可以是芯片級，如單片機、數(shù)字信號處理(Digital Signal Processing,DSP)等，模板級如PC - 4。也可以是系統(tǒng)級，如微型計算機系統(tǒng)，可編程單芯片系統(tǒng)( System on a ProgrammableChip,SOPC)等。
智能儀器在結構上自成一體，有的儀器內部還帶有專用的微型計算機系統(tǒng)和通用接口總線( General Purpose Interface Bus,GP IB)接口，能獨立完成測試。智能儀器由于引入了計算機，功能強大，性能優(yōu)異，使用靈活、方便，是現(xiàn)階段高檔電子儀器的主體。如離子污染測試儀，上PIN機，雙盤研磨機，剝離強度測試儀，拉脫強度測試儀等都采用智能技術的現(xiàn)代化精密檢測儀器，又比如納米智能機器人。
隨著新技術、新工藝和嵌入式系統(tǒng)技術的不斷進步，智能儀器還在不斷發(fā)展，不斷推陳出新，不斷提高智能水平。
把測試功能的硬件模塊，做成一個I/O插卡(儀器卡),直接插入個人計算機( PC)擴展插槽，再配置相應的測試軟件，使計算機能夠完成測量儀器的功能，構成一個以PC為基礎的個人計算機儀器。個人計算機儀器充分吸取了GP IB標準化和智能儀器智能化的優(yōu)點，同時又能共享PC機的硬件、外設和軟件資源，使其顯示出強大的生命力。
虛擬技術是利用計算機界面和在線幫助功能，建立儀器虛擬板面，通過計算操作完成對對象的測試分析功能。
虛擬儀器實質上是“軟硬結合”、“虛實結合”的產物。它充分利用計算機技術來實現(xiàn)和擴展傳統(tǒng)儀器的功能。在虛擬儀器中，硬件只是信號傳輸?shù)慕橘|，軟件才是整個儀器系統(tǒng)的關鍵。
用戶可根據(jù)自己的需要通過編制不同的測試軟件來構建不同功能的測試系統(tǒng)。其中，許多硬件功能可直接由軟件實現(xiàn)，系統(tǒng)具有極強的通用性和多功能性。
基于Internet和Intranet的網(wǎng)絡儀器是計算機技術、虛擬技術、網(wǎng)絡技術的完美結合，代表了當前和今后儀器儀表領域的發(fā)展潮流，已在測量與測控領域內顯現(xiàn)。如網(wǎng)絡化流量計、網(wǎng)絡化傳感器、網(wǎng)絡化示波器、網(wǎng)絡化分析儀和網(wǎng)絡化計量表等，都成為人們的新寵。
網(wǎng)絡化儀器可實現(xiàn)任意時間、任何地點對系統(tǒng)的遠程訪問，實時獲得儀器的工作狀態(tài)；通過友好的用戶界面，不僅可對遠程儀器進行功能控制和狀態(tài)檢測，還能將遠程儀器測得的數(shù)據(jù)快速傳遞給本地計算機。與傳統(tǒng)的儀器相比，網(wǎng)絡儀器具有無可比擬的優(yōu)勢，如功能分散、危險分散、地理分散、管理集中、通信功能強、網(wǎng)絡隔離度高、分布廣泛；系統(tǒng)操作簡單，人機界面友好，便于擴展和維護；通信標準公開、一致、開放，儀器間信息資源共享,具有互操作性，可組建大規(guī)模分布式測控網(wǎng)絡，等等。因此，網(wǎng)絡儀器已成為現(xiàn)代儀器儀表發(fā)展的突出方向。