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觸針感受輪廓：在傳感器測桿的一端裝有金剛石觸針，觸針端曲率半徑很小。測量時將觸針搭在工件上，與被測表面垂直接觸，利用驅動器以一定的速度拖動傳感器。由于被測表面輪廓峰谷起伏，觸針在被測表面滑行時，會產生上下移動。

電感量變化：觸針的上下移動經支點使磁芯同步地上下運動，從而使包圍在磁芯外面的兩個差動電感線圈的電感量發生變化。傳感器的線圈與測量線路是直接接入平衡電橋的，線圈電感量的變化使電橋失去平衡，于是就輸出一個和觸針上下的位移量成正比的信號。

信號處理與輸出：該信號經電子裝置將這一微弱電量的變化放大、相敏檢波后，獲得能表示觸針位移量大小和方向的信號。此后，信號被分成三路，一路加到指零表上，以表示觸針的位置；一路輸至直流功率放大器，放大后推動記錄器進行記錄；另一路經濾波和平均表放大器放大之后，進入積分計算器，進行積分計算，即可由指示表直接讀出表面粗糙度 Ra 值。