其測(cè)量原理是：當(dāng)觸針沿被測(cè)表面輕輕滑過時(shí)，由于表面有微小的峰谷使觸針在滑行的同時(shí)，還沿峰谷作上下運(yùn)動(dòng)。觸針的運(yùn)動(dòng)情況就反映了表面輪廓的情況。傳感器輸出的電信號(hào)經(jīng)測(cè)量電橋后，輸出與觸針偏離平衡位置的位移成正比的調(diào)幅信號(hào)。經(jīng)放大與相敏整流后，可將位移信號(hào)從調(diào)幅信號(hào)中解調(diào)出來，得到放大了的與觸針位移成正比的緩慢變化信號(hào)。再經(jīng)噪音濾波器、波度濾波器進(jìn)一步濾去調(diào)制頻率與外界干擾信號(hào)以及波度等因素對(duì)粗糙度測(cè)量的影響。

　　電感式采用電感位移傳感器作為敏感元件，測(cè)量精度高、信噪比高，但電路處理復(fù)雜；壓電式的位移敏感元件為壓電晶體，其靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但傳感器低頻響應(yīng)不好、且容易漏電造成測(cè)量誤差；光電式是利用光電元件接收透過狹縫的光通量變化來檢測(cè)位移量的變化。

　　臺(tái)階儀基于Windows 操作系統(tǒng)為多種不同表面提供的形貌分析，包括半導(dǎo)體硅片、太陽能硅片、薄膜磁頭及磁盤、MEMS、光電子、精加工表面、生物醫(yī)學(xué)器件、薄膜/化學(xué)涂層、平板顯示、觸摸屏等。使用金剛石（鉆石）探針接觸測(cè)量的方式來實(shí)現(xiàn)高精度表面形貌分析應(yīng)用。能可靠地測(cè)量出表面臺(tái)階形貌、粗糙度、波紋度、磨損度、薄膜應(yīng)力等多種表面形貌技術(shù)參數(shù)。

　　臺(tái)階儀測(cè)量精度較高、量程大、測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定可靠、重復(fù)性好，此外它還可以作為其它形貌測(cè)量技術(shù)的比對(duì)。但是也有其難以克服的缺點(diǎn):

　　1、由于測(cè)頭與測(cè)件相接觸造成的測(cè)頭變形和磨損，使儀器在使用一段時(shí)間后測(cè)量精度下降;

　　2、測(cè)頭為了耐磨性和剛性而不能做得非常細(xì)小尖銳，如果測(cè)頭頭部曲率半徑大于被測(cè)表面上微觀凹坑的半徑必然造成該處測(cè)量數(shù)據(jù)的偏差;

　　3、為使測(cè)頭不至于很快磨損，測(cè)頭的硬度一般都很高，因此不適于精密零件及軟質(zhì)表面的測(cè)量。