Интегральные схемы (IC) являются основным двигателем приборов, определяющими точность, скорость и стабильность измерений. Сущность приборов и измерителей заключается в преобразовании физических сигналов (таких как давление, температура, излучение) в обрабатываемую цифровую информацию, которая имеет конечное стремление к производительности чипа.

В основном это отражается на следующих четырех уровнях:

 · Точное измерение: это самый технически сложный шаг. Высокоточный аналогово-цифровой преобразователь и аналоговый фронт-энд отвечают за усиление и оцифровку слабых сигналов, захваченных датчиками (таких как напряжение уровня нановольт и ток уровня пикоампер), без потерь, что определяет точность ядра прибора; Источник эталонного напряжения обеспечивает эталонный стандарт для чрезвычайно низкого температурного дрейфа, обеспечивая стабильное чтение мультиметров, калибраторов и другого оборудования при разных температурах.

 · Генерация и обработка сигнала: прямые цифровые частотные синтезаторы могут генерировать высокочистые, высокочастотные спектральные точные синусовые волны или произвольные формы волн, которые являются ключевыми для генераторов сигнала и сетевых анализаторов; В таких устройствах, как цифровые осциллоскопы, высокопроизводительные FPGA отвечают за запуск, декодирование и фильтрацию данных в режиме реального времени с высокой скоростью (миллиарды раз в секунду).

 · Датчики и фронт-энд: датчики MEMS являются ядром цифровых датчиков давления и промышленных передатчиков; В высококлассном оборудовании, таком как массоспектрометры и фотомножительные трубки, специальные интегральные схемы используются для достижения крайне слабого обнаружения сигнала, такого как подсчет одного фотона.

Основное управление и коммуникация: приборы и счетчики развиваются в направлении интеллекта. Высокопродуктивные микроконтроллеры или встроенные процессоры отвечают за взаимодействие человека и компьютера, математические операции (такие как анализ спектра FFT) и калибровку результатов; Одновременная интеграция чипов интерфейса USB, Ethernet или GPIB для достижения высокоскоростного взаимосоединения с автоматизированными системами тестирования.

Стоит отметить, что высококачественные приборные чипы придают большое значение характеристикам низкого уровня шума (избегая помех слабым сигналам), высокой стабильности (крайне низкий годовой уровень старения) и высокой пропускной способности.