各種測量儀表所測量的參數、測量原理及輸出(指示)方式不同,其結構也各不相同。但就其測量功能而言,一般由檢測部分、變換部分和顯示部分三部分組成。
檢測部分一般與被測介質直接接觸,感受被測量,并把被測量轉換成相應的機械的、電的或其他形式的易于傳遞、測量的信號,完成對被測參數信號形式的轉換。如玻璃水銀溫度計,其檢測部分是水銀泡,它利用熱脹冷縮原理,把溫度轉換成相應的水銀柱高度;熱電偶溫度計的檢測部分是熱電偶,利用熱電效應將被測溫度轉換成一定的電壓,送到顯示部分顯示對應的溫度等。
如果檢測部分將被測量轉換成與之對應的便于傳送的信號,如電壓、電流、電阻、頻率等,一般稱為傳感器。
由于傳感器的輸出信號種類很多,而且信號往往很微弱,一般都需要由變換部分進一步放大與處理,才能驅動顯示部分進行指示。變換部分是測量儀表的中間環節,其作用是將檢測元件的輸出信號進行放大、傳輸、線性化處理或轉換成標準統一信號輸出,以供給儀表顯示部分顯示。例如,在彈簧管壓力表中,變換部分是齒輪—杠桿傳動機構,它將彈簧管(檢測元件)的微小彈性變形轉換并放大為指針的偏轉。把傳感器的輸出信號轉換成如0~10mA DC或4~20mA DC等標準統一的模擬量信號或者滿足特定標準的數字量信號的檢測儀表稱變送器。
顯示部分是人—機聯系的主要環節,它的作用是把經變換部分放大處理的信號,在顯示裝置上,以指針、數字、曲線等形式把被測量指示出來,向觀察者顯示被測量數值的大小。如指針式顯示儀表,是利用指針對標尺的相對位置來表示被測量數值的,被測量的測量單位被轉換成了標尺的刻度分格。檢測、變換和顯示部分可以是三個獨立的部分,也可以有機地結合在一起成為一體。有一點需要指出的是,在目前的檢測和控制系統中,傳統的顯示儀表更多地被數碼顯示儀表、光柱顯示儀表、無紙記錄儀、計算機監控系統所替代。