對于不同的測量對象，測量儀器的傳感器的形式也不同，但每個傳感器的功能是相同的，即將自然界的模擬量(信號)轉(zhuǎn)換為電信號(電壓或電流)；信號轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)電路對來自傳感器的電信號進(jìn)行放大、衰減、變換(包括頻率轉(zhuǎn)換、檢測等)、濾波并將其調(diào)整到適合于模數(shù)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)。
信號處理部分的數(shù)字化和軟件化是儀器開發(fā)的必然選擇，也是虛擬儀器(VI)的發(fā)展基礎(chǔ)。數(shù)字信號處理(DSP)技術(shù)的應(yīng)用極大地擴(kuò)展了儀器的作用。儀器的作用更多地取決于儀器的數(shù)字信號處理能力。此外，高速模數(shù)轉(zhuǎn)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的采集帶寬已經(jīng)開始進(jìn)入微波頻段。
實現(xiàn)數(shù)字信號處理有兩種主要方式：一種是基于數(shù)字信號處理器(DSP)，另一種是微處理器(或微控制器)。數(shù)字信號處理(DSP)或微處理器(MCU)的結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)不同的測量對象確定。通常，DSP主要用于操作復(fù)雜、實時性要求高、但程序不太大、任務(wù)相對簡單的情況：如頻譜分析儀、信號分析儀等。
微處理器主要用于計算復(fù)雜、需要大量數(shù)據(jù)和程序內(nèi)存的情況，實時性要求適中，需要對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的分析和處理：如邏輯分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀、生化分析儀等。
