（1）进一步提高仪表精度十分困难。动圈式仪表目前只能做到一级，自动平衡式仪表结构相对复杂，精度一般在0.5级，若采用闭环结构虽可以提高精度，但随之而来的却是结构相当的复杂，成本也会大幅提高。

（2）模拟仪表测量的速度受到了限制，对于被测参数变化极快的测量和显示，模拟仪表几乎无法适应。

（3）采用模拟仪表不利于信息处理和加工，无法满足现代化生产的要求。与模拟仪表相对应，智能化数字仪表精度高、灵敏度高、无读数误差而且方便数据传输和处理，适应现代化生产生活的需要。

智能仪器/仪表是计算机技术向测量仪器移植的产物。是含有微计算机或微处理器的测量仪器。由于它拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，有着智能的作用(表现为智能的延伸或加强等)，因而被称之为智能仪器。这一观点已逐渐被国内外学术界所接受。

1.2 国内外发展现状

1952年，美国NLS公司第一次发明了4位数字电压表。70多年来，数字电压表有了不断的改进和提升。数字电压表是从电位差计的自动化过程化中研究成功的，开始时4位数码显示，然后是5位、6位发展到现在更高位数；从最早的一两种发展到原理不同的几十种类型；电子管从最早采用的继电器开始，发展到后来的全晶体管，集成电路，微处理化等；显示器件从辉光数码管发展到后来的等离子体管，发光二极管，液晶显示器等。数字电压表的体积和功耗越来越小，重量和价格也逐步下降，可靠性以及量程范围也越来越大。

1.3 电压表的发展趋势及分类

数字电压表从发展阶段来说主要分为三个阶段。第一个是数字化阶段，这个阶段的特点是运用各种原理视线模/数(A/D)转换，把模拟量转化为数字量，从而实现仪表的数字化。1952年，第一台问世的数字电压表采用电子管的伺服比较式；1956年出现斜波式V/T(电压/时间变换型)；1961年出现全晶体管化的逐渐逼近比较式；1963年出现电压/频率(V/F)变换型(单积分式)；1966年出现双积分式数字电压表等。

第二个阶段是高准确度阶段，主要由于对精密电测量的需要，数字电压表开始要求更高的准确度和位数，此期间出现了复合型原理的仪表。如1971年日本研制的TR—6567(三次采样积分式)；1973年英国研制的SM—215(两次采样电感分压比较型)；1972年日本研制的TR—6501型已经可以测量到8位数。

第三个阶段是智能化阶段，随着电子技术，大规模集成电路以及计算机技术的发展，使人们进一步研发出微处理器式数字电压表，实现了数据自动处理和可编程。因为带有存储器并支持软件，所以可进行信息处理，可以通过标准接口组成自动测试系统。

1.3.1 逐渐逼近式

第一种类型是逐次逼近型，也称为反馈比较型，它基于电位计原理制作而成。它类似于具有自动补偿的机械平衡或电位器的工作过程。其优点是快速程序是固定的，转换时间与输入电压的参数无关；二是有着比电位计更高的精度，它A/D转换精度的矛盾转化为D/A转换器的精度。因此其精确度主要决定于基准的电压源，数模变换器和比较器的性能指标，容易实现。其缺点是线路比较复杂，测量过程中交变干扰信号会产生误差，抗干扰能力差。

1.3.2 双积分型

第三种是双积分式数字电压表。其原理是通过积分器的两个积分过程将测得的电压Ux转换成与其平均值成比例的时间间隔，然后使用脉冲发生器和计数器来计数此间隔中的时钟脉冲数，以表示测量的电压值，从而实现A/D转换。采用该原理的数字电压表精度高，稳定性好，降低了对积分器的要求，参考脉冲不需要长期稳定。缺点是测量速度较慢。后来，基于该原理开发了一种由微型计算机控制的双集成A/D转换器，不仅极大地简化了电路还进一步提高了应用的灵活性和测量结果的质量。