直读光谱仪，英文名为OES（Optical Emission Spectrometer），即原子发射光谱仪。二战后，由于欧洲重建，市场对钢铁检测有的需求，也促进了相关检测仪器的发展。六十年代光电直读光谱仪，随着计算机技术的发展开始迅速发展，由于计算机技术的发展，电子技术的发展，电子计算机的小型化及微处理机的出现和普及，成本降低等原因、于上世纪的七十年代光谱仪器几乎地采用计算机控制，这不仅提高了分析精度和速度，而且对分析结果的数据处理和分析过程实现自动化控制。
根据现代光谱仪器的工作原理,光谱仪可以分为两大类:经典光谱仪和新型光谱仪.经典光谱仪器是建立在空间色散原理上的仪器;新型光谱仪器是建立在调制原理上的仪器.经典光谱仪器都是狭缝光谱仪器.调制光谱仪是非空间分光的,它采用圆孔进光.
直读光谱仪采用的是原子发射光谱方法，工作原理是利用光源发生器使样品与电极之间激发发光，电火花的高温在氩气保护气氛中使样品中各元素直接气化并被激发而发射出各元素的特征谱线，光谱线的强度与所属元素的含量成正比关系，用光栅分光后，经出射狭缝照在其对应光电倍增管电阴极上，在高压电源作用下，将光信号转换成电信号，经仪器的控制测量系统将电信号积分进行模数转化，然后由计算机处理，测量出各个元素的百分含量。
直读光谱仪主要由光源系统、光学系统、检测系统和数据处理系统４部分组成，另外还包括氩气系统、真空系统、恒温系统、电气控制系统４个辅助部分，如图1-2所示。其中，光源系统为样品提供激发时所需的能量；光学系统将激发后产生的不同波长的谱线色散开来；检测系统进行光电转换，并测量谱线的强度；数据处理系统则根据谱线强度与所测元素浓度的关系处理测量数据并控制仪器。光源系统、光学系统、检测系统和数据处理系统这４部分构成了光谱仪的测量分析平台，而氩气系统、真空系统、恒温系统在电气控制系统的协调下构成了光谱仪的测量分析环境，仪器测量的准确性、可靠性和稳定性。
发射光谱分析用的激发电极要较好的分析精密度，电侵蚀要小，导电性要好，被分析的元素不应在激发电极材料中。如果用碳做电极分析铁基材料，容易影响碳含量的准确度，因此在分析铁基材料是一般采用银或钨。极间距的大小对分析精度是有很大影响，过大稳定性差，又难于激发，精度差。过小易激发，电极凝聚物易增加，导致间距变小，影响分析精度，所以电极间距不能过大也不能过小，一般分析间隙采用4~5mm。
在检测过程中由于温度、湿度、供气压力、振动、透镜污染、电极污染、电源波动等均会使校准曲线发生移动，造成检测数值产生较大误差，因此要对仪器进行定期或不定期标准化。标准化是借助已知样品重新校准光谱仪，标准化有类型标准化（对单个合金进行标准化）、本类合金标准化（对特定合金组织进行标准化）和全部标准化（对整个基体进行标准化），标准化的正确与否是直接影响分析结果的关键。如果标准化选择时机不合理，就容易产生数值偏差。同时还受工件稳定性与表面质量、电极、火花台、石英窗、聚光透镜等因素的影响。
