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傳感器拾取被測參量的信息并轉換成電信號，經濾波去除干擾后送入多路模擬開關；由單片機逐路選通模擬開關將各輸入通道的信號逐一送入程控增益放大器，放大后的信號經A/D轉換器轉換成相應的脈沖信號后送入單片機中；單片機根據儀器所設定的初值進行相應的數據運算和處理(如非線性校正等)；運算的結果被轉換為相應的數據進行顯示和打印；同時單片機把運算結果與存儲于片內FlashROM(閃速存儲器)或E?2PROM(電可擦除存貯器)內的設定參數進行運算比較后，根據運算結果和控制要求，輸出相應的控制信號(如報警裝置觸發、繼電器觸點等)。此外，智能儀器還可以與PC機組成分布式測控系統，由單片機作為下位機采集各種測量信號與數據，通過串行通信將信息傳輸給上位機——PC機，由PC機進行全局管理。