直接測量式CEMS是指利用直接安裝在煙道內(nèi)的傳感器或穿過煙道的特殊光束，無需對被測量成分進(jìn)行采樣和處理而直接測定煙氣中污染物濃度的CEMS。

直接測量式又稱in—situ式、原位式或直插式，是一種結(jié)構(gòu)相對比較簡單的煙氣在線監(jiān)測技術(shù)。

直測式CEMS按照測量范圍一般分為兩類：一類是直接在煙道中測量的傳感器或發(fā)射一束光穿過煙道，利用煙氣的特征吸收光譜進(jìn)行氣態(tài)污染物的分析測量，一般概念上的直測式CEMS即指這種系統(tǒng)；另一類指的是使用電化學(xué)或光電傳感器或光電傳感器，傳感器安裝在探頭的端部，探頭插入煙道，測量較小范圍內(nèi)煙氣中污染物的濃度，相當(dāng)于點(diǎn)測量。

根據(jù)儀器構(gòu)造和測量點(diǎn)的位置不通過，直測式CEMS又可分為內(nèi)置式和外置式；根據(jù)光源發(fā)射和接收端的位置和光纖是否兩次穿過被測煙氣，可分為單光程和雙光程。直測式CEMS有采用探頭和光譜儀緊湊相連的一體式結(jié)構(gòu)，也有將采樣探頭和光譜分開的分體式結(jié)構(gòu)，探頭和光譜儀之間采用光纖進(jìn)行信號傳輸。