轮廓仪这种运动使磁芯通过支点同步上下运动，从而改变了围绕磁芯的两个差分电感的电感。传感器的线圈和测量线直接连接到平衡电桥。线圈电感的变化会导致电桥失去平衡，因此它会输出一个与笔的上下两端的位移成比例的信号，并且这种弱功率会通过电子设备输出。在将变化放大并执行相敏检测之后，粗糙度仪就会获得指示指示笔位移的大小和方向的信号。
现代科学技术的许多领域对表面质量提出了更高的要求。一方面，现有的常规检测方法无法满足测量精度的要求，尤其是近年来纳米技术的出现和逐步普及与应用改善了对表面粗糙度的测量要求，并且向更精细和的方向发展了表面粗糙度测量技术。另一方面，复杂的三维形状加工技术的发展也对三维表面粗糙度测量的发展提出了新的要求。
影响疲劳强度粗糙零件的表面有大槽。像尖锐的角槽和裂纹一样，它们对应力集中很敏感，并且会影响零件的疲劳强度。影响耐腐蚀性粗糙零件的表面很容易使腐蚀性气体或液体通过表面的微小谷部渗入金属内层，从而导致表面腐蚀。影响密封粗糙表面无法紧密配合在一起，并且气体或液体会通过接触面之间的间隙泄漏。影响接触刚度接触刚度是零件的接合面在外力作用下抵抗变形的能力。机器的刚度很大程度上取决于零件之间的接触刚度。
