從原理結構上看來，智能傳感器結構可以用下圖所示框圖來表示。

從上面的框圖可以發現 ，一般意義上的傳感器（即敏感單元）在智能傳感器中僅僅占很少的一部分，信號處理電路占主要部分。與普通傳感器相比，智 能傳感器將傳感器使用過程中所涉及到的所有問題都包括了。

例如上圖所示的靈敏度、零點漂移 、標定等 ，即使是單物理量測量傳感器，也必須有標準的接口獲取所，加 上輸出顯示單元 ，這種單智能傳感器系統已經涵蓋了傳統的儀表概念。

基于分布式智能傳感器的測量控制系統是由一定的網絡將各個控制節點 、傳 感器節點及中央控制單元共同構成。其中傳感器節點是用來實現參數測量并將數據傳送給網絡中的其他節點；控制節點是根需要的信息（如溫度 、濕度等）以實現對被測物理量的標定和校準。在很多場合下據需要從網絡中獲取所需要 的數據并根據這些數據制訂相應的控制方法和執行控制輸出。在整個系統中 ，每個傳感器節點和控制節點是相互獨立且能夠自治 。控制節點和傳感器節 點的數目可多可少，根據要求而定 。網絡的選擇可以是傳感器總線 、現場總線，也可以是企業內部的Ethernet，也可以直接是 Internet。一個智能傳感 器節點是由三部分構 成：傳統意義上的傳感器 、網絡接口和處理單元。根 據不同的要求，這三個部分可以是采用不同芯片共同組成合成式的 ，也可以是單片式的 。首先傳感器將被測量物理量轉換為電信號，通過A/D轉化為數字信號，經過微處理器的數據處理（濾波 、校準）后將結果傳送給網絡，與 網絡的數據交換有網絡接口模塊完成。

控制節點由微處理器、網絡接口及人機接口的輸入輸出設備組成。用來收集傳感器節點所發送來的信息，并反饋給用戶和輸出到執行器，以實現一定的輸出。將所有的傳感器連接在一個公共的網絡上。為保證所有的傳感器節點和控制節點能夠實現即插即用，必須保證網絡中所有的節點能夠滿足共同的協議 。無論是硬件還是軟件都必須滿足一定的要求 ，只 要符合協議標準的節點都能夠接入系統。因 此為了保證這種即插即用的功能 ，智能傳感器的節點內部必須包含微處理芯片和存儲器 。一方面用來存儲傳感器的物理特征：偏移 、靈敏度 、校準參數 ，甚至傳感器的廠家信息（維護等）， 另一方面用來實現數據的處理和補償，以及輸出校準 。由于這些功能的實現是在每個傳感器內部完成 ，相應的內部參數在傳感器出廠的時候已經寫入內部寄存器中固定的單元，因此在更換和增加新的節點時候 ，無須對傳感器進行標定 、校準。

在很多的情況下，微處理器需要根據實際的需要對傳感器的輸入進行處理和變換。