光電直讀光譜儀又稱為火光直讀光譜儀、火花源原子發射光譜儀。火花直讀光譜儀通常由光源激發系統、光學系統、測控系統、計算系統組成。

    樣品在激發臺被激發光源激發后，通過聚光鏡及直線電機產生各個元素的特征光譜，各種元素的光譜譜線通過光柵分光自動排列出各元素譜線，各種元素譜線通過出射狹縫照射在光電倍增管上，通過光電倍增管轉換成光電流，元素光譜強度與光電流強度成正比例關系，即光譜越強光電流越大，所測元素的光譜譜線強度與所測元素的含量有一定的函數關系。再由光電流大小通過數據處理得出所測元素含量；光電倍增管信號的測量、數字化和存儲；通訊，接收計算機命令等。

    由于外界環境的溫度濕度變化比較大，而光學室各部件用的材料的膨脹系數不同，為了保持儀器穩定，所以增加恒溫控制室（35℃）裝置。

    為使的樣品表面不受氧化，同時避免氧對短波輻射的吸收因此需要高純氬氣進行保護及沖洗

碳硫磷元素需要使用200nm以下波段的輻射將被空氣吸收，因此如需要測定碳硫磷元素，即需要光學系統置于中空狀態下進行。

激發系統：

樣品被激發的工作臺，被測試樣在火花臺上被激發后產生譜線，經火花臺采光后送到光學室處理。

光學系統：

主要包含入射透鏡，入射狹縫，光柵，出射狹縫和光電倍增管。

火花臺送到光學室的光經入射透鏡聚光后送到入射狹縫，再送到光柵，光柵將這束復合光分成有規律排列的單色光，然后經出射狹縫到光電倍增管，光電倍增管將此光信號轉變成電流信號送到電學系統的檢測部分進行積分放大。

測控系統：

    光電倍增管將光信號轉變成電流信號后，送到檢測系統的積分板的積分通道，經積分放大后，將電流信號轉換成電壓信號，再送到A/D板上進行A/D轉換，將電壓信號轉換成數字信號，送到CPU處理后再送到計算機處理，顯示出所含元素和元素的濃度等數值。所以檢測系統包括：電源板（提供+5V和±12V），CPU板，A/D板和積分板。

計算系統

將電學系統采集的數據進行處理、顯示，并且通過計算機控制儀器動作。

    將需要保存的數據打印到紙上，以方便以后核查。