熱電偶或熱電阻傳感器反被測溫度轉換成電信號，再將該信號送入變送器的輸入網絡，該網絡包含調零和熱電偶補償等相關電路。經調零后的信號輸入到運算放大器進行信號放大，放大的信號一路經V/I轉換器算處理后以4～~20mA直流電流輸出;另一路經A/D轉換器處理后到表頭顯示。變送器的線性化電路有兩種,均采用反饋方式。對熱電阻傳感器，用正反饋方式校正，對熱電偶傳感器，用多段逼近法進行校正。一體化數字顯示溫度變送器有兩種顯示方式。LCD顯示的溫度變送器用兩線制方式輸出，LED顯示的溫度變送器用三線制方式輸出。