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测量系统是测量仪表的有机组合，对于比较简单的测量工作，只需要一台仪表就可以解决问题。但是，对于比较复杂、要求高的测量工作，往往需要使用多台测量仪表，并且按照一定规划将它们组合起来，构成一个有机整体，即测量系统。在现代化的生产过程和实验中，过程参数的检测都是自动进行的，即检测任务是由测量系统自动完成的。因此研究和掌握测量系统的功能和构造原理十分必要。
图1-1所示为测量系统的原理结构框图。它由下列功能环节组成：
图1-1 测量系统的原理结构框图
1.敏感元件
作为敏感元件，它首先从被测介质接收能量，同时产生一个与被测物理量有某种函数关系的输出量。敏感元件的输出信号是某些物理量，例如位移或电压，这些物理量比被测物理量容易处理。
2.变量转换环节
对于测量系统，为了完成所要求的功能，需要将原始敏感元件的输出变量做进一步的变换，即变换成更适于处理的变量，并且要求它应当保存着原始信号中所包含的全部信息。完成这样功能的环节被称为变量转换环节。
3.变量控制环节
为了完成对测量系统提出的任务，要求用某种方式“控制”以某种物理量表示的信号；这里所说的“控制”意思是在保持变量物理性质不变的前提条件下，根据某种固定的规律仅仅改变变量的数值。完成这样功能的环节被称为变量控制环节。
4.数据传输环节
当测量系统的几个功能环节实际上被物理地分隔开时，必须从一个地方向另一个地方传输数据。完成这种传输功能的环节被称为数据传输环节。
5.数据显示环节
有关被测量的信息要想传输给人以完成监视、控制或分析的目的时，就必须将信息变成人的感官能够接受的形式。完成这样的转换功能的环节被称为数据显示环节，它的职能包括用指针相对刻度标尺运动表示简单的指示和用记录笔在记录纸上记录。指示和记录的形式也可以是断续量方式而不是连续量方式，例如数字显示和打印记录。
某些记录方式所表示的数据形式不能直接被人的感官所感知，磁式记录器就是一个典型例子。在这种情况下，必要时可用适当的仪器把数据从存储的信息中取出，并转换成人的感官易于感知的形式。
6.数据处理环节
测量系统要对测量所得数据进行数据处理。数据处理环节实质上是一台小型计算机。这种数据处理工作由机器自动完成，不需要人工进行繁琐的运算。