最初的测井装置是用电话线把电极系下入钻孔内，在地面用电位计逐点进行不连续测量。根据电话线在孔内的相应长度，确定测点深度，再根据测量成果人工绘制测井曲线。最早出现的专用测井仪是半自动测井仪。这种仪器由控制电缆升降的滑轮驱动记录纸按一定纵向比例与电缆同步移动; 借助人工控制补偿电路，时刻保持电位计补偿平衡;由与其相连接的机械装置使记录笔随补偿电位的大小改变横向位置，从而在记录纸上绘制出与深度相应的测井曲线，实现孔内连续测量。进一步的发展是用模拟电路代替由人工控制的补偿电路，使测井记录过程全部自动化，出现了全自动测井仪。上述测井仪都是用模拟电路处理信号，最终以模拟电压的形式输出探管探测到的沿钻孔剖面各岩层的各种物性数据。这种测井仪，统称模拟测井仪。图1上图为模拟测井仪的基本框图。

20世纪60年代，随着数字技术与计算机技术的发展，出现了数字测井仪。它采用数字电路处理与传输信号，以数字方式沿钻孔深度按一定间隔离散采样，最终按一定格式将各岩层的物性数据记录在磁带或磁盘等介质上。中国在20世纪70年代开始研制数字测井仪，80年代逐步得到广泛的应用。图1下图为数字测井仪的基本框图。

在由模拟测井仪向数字测井仪发展的过程中，还有一些过渡型仪器，其特点是探管探测的信号以模拟形式传输到地面，再经模数转换器变成数字格式记录。数字测井仪一般通过监视屏幕或打印机或绘图仪等计算机外围设备，获得与模拟测井曲线相似的记录。这种记录称为监视记录。