針對不同的測量對象，測量儀器的傳感器的形式也不同，但各傳感器的作用都是相同的，即把自然界的模擬量(信號)轉換成電信號(電壓或電流);信號變換和調理電路對來自傳感器的電信號進行放大、衰減、變換(包括變頻、檢波等)、濾波以及調整到適合于模擬數(shù)字轉化的狀態(tài)。在可以預見的未來，各種傳感器、放大器、變換器還是模擬器件，傳感器是關鍵，它決定了儀器的應用范圍;模擬數(shù)字轉換器和信號變換調理電路共同決定儀器頻帶寬度和測量精度，當然模擬數(shù)字轉換的作用更為關鍵。
信號處理部分的數(shù)字化、軟件化是儀器發(fā)展的必然選擇，也是虛擬儀器(VI)的發(fā)展基礎。數(shù)字信號處理(DSP)技術的應用，大大拓展了儀器的作用，儀器作用大小更多地取決于儀器的數(shù)字信號處理能力。另外高速模擬數(shù)字轉換器(ADC)也是決定未來測試儀器、特別是電子測試儀器發(fā)展方向的重要因素，目前高速ADC的采集帶寬已開始進入微波波段。
信號數(shù)字處理的實現(xiàn)途徑主要有兩種：一種是基于數(shù)字信號處理器(DSP)的形式，一種是基于微處理器(或單片機)的形式。采用數(shù)字信號處理(DSP)或者是微處理器(MCU)結構要針對不同的測量對象而定。通常，DSP主要針對運算復雜，實時性要求高、但程序不太大，任務相對單一的場合：如頻譜分析儀，信號分析儀等。微處理器主要針對運算復雜，需要大量的數(shù)據(jù)和程序存儲器，實時性要求適中，需要對測量數(shù)據(jù)進行復雜的分析和處理的場合上：如邏輯分析儀，網(wǎng)絡分析儀，生化分析儀等。
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