函式記錄儀由四大部分組成，一，信號處理系統, 它的作用在於將電信號轉化為機械位移。二，記錄筆（包括記錄筆記錄同時滑動的橫樑），它通過移動將信號處理系統傳送過來的信號記錄在記錄紙上。三，手動調節系統，在非記錄狀態時通過調節X，Y鏇鈕，實現記錄筆自由定位坐標原點；倍數調節鏇鈕，實現自由調整圖象大小的目的。落筆/起筆開關則調節記錄筆是抬起還是落下，歸零/記錄開關決定函式記錄儀是否進行記錄。四，送紙機構，將坐標記錄紙送出以便記錄筆可以劃出圖線。
函式記錄儀是一種自動平衡式儀表，它能高精度地自動顯示和記錄已轉化成電壓的信號，最常用的是閉環零位平衡系統的伺服記錄儀。
伺服記錄儀系統是若待記錄的直流信號電壓ui與電位計的比較電壓u0不相等，則有電壓ue輸出。電壓ue經調製、放大、解調後驅動伺服電動機，電動機軸的轉動通過傳動帶(或鋼絲)等傳動機構帶動記錄筆作直線運動，實現信號的記錄，同時與記錄筆相連的電位器的電刷也隨著移動，從而改變著u0的值。當u0=ur時，ue=0，後續電路沒有輸出，伺服電動機停轉，記錄筆不動。信號電壓ur不斷變化，記錄筆就跟蹤運動。由於電位器是線性變化的，所以記錄筆的運動幅值與ur的幅值成正比。由於採用零位平衡原理，記錄的幅值準確性高，一般誤差小於全量程的±0.2%。但是，由於傳動機構的機械慣性大，頻率回響通常在10Hz以下，所以只能記錄變化緩慢的信號。
伺服記錄儀的閉環零位平衡系統
如果將記錄紙固定不動，使用兩個互相垂直的記錄筆，它們分別由兩套零位平衡伺服系統驅動，那么在記錄紙上便描繪出兩個被測量的關係曲線，這就是x-y函式記錄儀的工作原理。其結構框圖如圖7.5所示。
x-y函式記錄儀是一種最常用的通用筆式記錄儀。其x、y軸各由一套獨立的隨動系統驅動，使記錄筆能在幅面寬大的記錄紙上精確記錄函式曲線。在載入速率比較緩慢的力學性能試驗中是測量和記錄負荷-變形曲線的理想設備。
x-y函式記錄儀結構
隨動系統由輸入端、平衡電橋、衰減器、放大器和伺服電動機組成(見圖7.6)。輸入電壓ΔU經過適當衰減，調整到合適的靈敏度，與平衡電橋輸出電壓合成ΔE，經放大器推動電動機轉動。它拖動滑線電阻R3和R4變化，使得平衡電橋輸出電壓改變，直至合成電壓ΔE=0時停止。在這個調節過程中，與滑線電位器上的滑動觸點同步的記錄筆隨之而動，它記錄了輸入電壓ΔU變化的全部過程。如果ΔE=0時手動調節電位器，改變R1和R4，也會迫使電機拖動記錄筆移動，改變R3和R4，使得ΔE=0，這就是記錄儀上手動調節記錄筆位置的工作原理，如圖7.6所示。
x-y函式記錄儀驅動數字式x-y記錄儀也用作計算機的外圍設備——數字式繪圖儀。如果配置多路通道，就可組成多筆函式記錄儀，這種儀器可同時描繪幾個因變數與自變數之間的關係，即y1=f(x1)，y2=f(x2)，y3=f(x3)，…，以便進行分析對比。因此，x-y記錄儀的用途很廣，常用來記錄磁性材料的B-H曲線、電子器件的頻率特性曲線等。如配上相應感測器，便可用來顯示和描繪溫度、壓力、流量、液位、力矩、速度、應變、位移、振動等的兩變數間的函式關係曲線或變數的時間歷程曲線。
