早期的頻譜分析儀實質上是一臺掃頻接收機，輸入信號與本地振蕩信號在混頻器變頻后，經過一組并聯的不同中心頻率的帶通濾波器，使輸入信號顯示在一組帶通濾波器限定的頻率軸上。顯然，由于帶通濾波器由無源元件構成，頻譜分析器整體上顯得很笨重，而且頻率分辨率不高。既然傅里葉變換可把輸入信號分解成分立的頻率分量，同樣可起著濾波器類似的作用，借助快速傅里葉變換電路代替低通濾波器，使頻譜分析儀的構成簡化，分辨率增高，測量時間縮短，掃頻范圍擴大，這就是現代頻譜分析儀的優點了。
矢量信號分析儀是在預定頻率范圍內自動測量電路增益與相應的儀器，它有內部的掃頻頻率源或可控制的外部信號源。其功能是測量對輸入該掃頻信號的被測電路的增益與相位，因而它的電路結構與頻譜分析儀相似。頻譜分析儀需要測量未知的和任意的輸入頻率，矢量信號分析儀則只測量自身的或受控的已知頻率；頻譜分析儀只測量輸入信號的幅度（標量儀器），矢量信號分析儀則測量輸入信號的幅度和相位（矢量儀器）。由此可見，矢量信號分析儀的電路結構比頻譜分析儀復雜，價位也較高。現代的矢量信號分析儀也采用快速傅里葉變換，以下介紹它們的異同。
儀器是科學技術發展的重要“工具”。科學家王大珩先生指出，“機器是改造世界的工具，儀器是認識世界的工具”。儀器是工業生產的“倍增器”，是科學研究的“先行官”，是軍事上的“戰斗力”，是現代社會活動的“物化法官”。不言而喻，儀器在當今時代推動科學技術和國民經濟的發展具有非常重要的地位。
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。在這里應注意到客觀世界無窮無盡，測控系統對客觀世界的感知主要集中于與目標相關的客觀環境（簡稱既定目標環境），既定目標環境之外的環境信息可通過其它方法采集。被測控系統可以是簡單的物或單一的樣本，可以是復雜的無人直接操縱的自動系統，可以是有人（群）在內操作的大型自動化系統或社會活動系統，也可以是人體。以人體健康、生理、心理狀態為目標的傳感技術是醫療診治儀器的基礎和核心。操作人員可以是單人，但在系統化、網絡化的情況下常為不同崗位下的操作人員群體。