機械量通常包括各種幾何量和力學量，如長度、位移、厚度、轉矩、轉速、振動和力等。機械量測量儀表一般由傳感器、測量電路、顯示（或記錄）器和電源組成，和其他檢測儀表一樣，傳感器仍是其中最關鍵的一個部件。第3章介紹的各種檢測元件大多可用作機械量測量的傳感器。
1． 位移測量儀表
位移測量儀表是測量剛體平移或轉動時的線位移或角位移的測量儀表。主要的檢測方法有：
（1）電容式位移傳感器：電容式位移傳感器有改變電極工作面積和變極間距離兩種類型。圖7.1為基于相位檢測的電容耦合型位移傳感器的工作原理圖?；瑒与姌O與固定電極間的耦合電容隨滑動電極的位置變化而改變，在固定電極上施加相位相差90°的正弦波電壓，則在滑動電極上產生的感應電勢的相位是固定電極排列方向上位移的函數(shù)。
（2）光纖式位移檢測傳感器：圖7.2是一種光纖端光量位移傳感器的原理，由光源發(fā)出經發(fā)射光纖的光在被測物體表面反射，并由接收光纖傳回到光敏元件。光敏元件的輸出信號的大小與物體的位移有關。隨位移的增大其輸出特性可分為前坡區(qū)、光峰區(qū)和后坡區(qū)。利用這三個區(qū)可分別進行微位移、表面狀況和較大位移的粗略測量。
除此之外，常用的位移測量儀表還有以標準長度直接經機械放大來測量的機械式位移測量儀表；有利用導體或半導體的應變效應的電阻式位移測量；有結構簡單、靈敏度較高的電感式位移檢測；還有采用了光敏器件的光學數(shù)字式位移測量儀和基于霍爾器件的霍爾位移表；用于大型機械設備的磁柵式位移測量儀以及用于外形測量的激光掃描測長儀等。
2． 厚度測量儀表
厚度測量屬于長度測量范疇，厚度測量儀表主要用以測量板材、帶材、管材、鍍層、涂層的厚度，常見的測厚儀表有：
滾輪接觸式電感厚度計：由一活動和一固定滾輪組成的滾輪組，被測件的厚度變化引起活動滾輪的徑向位移，從而引起電感傳感器輸出信號的變化。這種測量方法主要用于運動速度較低的帶材或板材的厚度測量。
超聲波測厚儀：超聲波從發(fā)射到接收從被測件底面反射波所需要的時間與厚度有關，測量原理如圖7.3所示。超聲波測厚儀有共振法、干涉法和脈沖法等，其中前兩種方法可用于厚度在0.1mm以上、準確度要求較高的測量；脈沖法只能用在厚度在1mm以上的材料，測量準確度約為1%。
射線式測厚儀：射線穿過被測件時射線的衰減程度與其厚度有關。常用的射線有X射線、β射線和γ射線。射線法測厚儀是一種非接觸式測量儀，受被測件表面特性及環(huán)境因素影響較小，但在使用時必須采取嚴格的防輻射措施。此外，厚度測量儀表中使用的方法還有高頻渦流和微波等。
3． 力測量儀表
力測量儀表所用的傳感器和第五章中壓力測量的相似,其工作原理一般為兩類：一類是測量某些物質受力作用時其固有物理性質發(fā)生變化，從而測得作用力的大小，如壓電式、磁彈性式和振弦式等力傳感器；另一類是利用被測力使彈性體發(fā)生形變，通過測量變形的程度來測出被測力的大小，如各種基于彈性元件的力傳感器。
4． 轉矩測量儀表
轉矩測量儀表主要用于直接測量電動機、發(fā)動機和其他旋轉機械的轉矩。一般情況下，轉矩的測量是基于機器轉軸在承受轉矩時產生扭應力或扭轉角位移的原理。
電阻應變片式轉矩測量儀是一種扭應力式轉矩測量儀表。當扭轉軸受轉矩作用而產生扭轉變形時，粘貼在扭轉軸上的應變片的電阻值隨之而變。
光電式和相位差式轉矩測量儀屬于扭
轉角位移式測量儀表。通過測量扭軸的扭轉角位移得到扭矩，這兩種方法都屬于非接觸式測量。
5． 振動與加速度測量儀表
表征振動量特點有很多參數(shù)，如位移、速度、加速度、頻率、相位等。振動的測量包括測量機械系統(tǒng)某些選定點上的振幅（位移、速度、加速度）、頻率、相位、振動的時間和頻譜等。這種測量通常在機械系統(tǒng)處于工作狀態(tài)下進行。振動測量按振動信號和轉換方式可分為電測法、光測法和機械測振法，其中以電測法應用最廣泛。按測量理論分類又可分為相對測振法和絕對測振法。相對測振法是將振動傳感器置于被測振動物體之外的基準位置上，對被測的振動物體進行測量；絕對測振法采用彈簧和質量塊系統(tǒng)的慣性式傳感器，傳感器被固定在被測物體上進行測量，常用的加速度計就是采用這一方法。
6． 轉速表
轉速表主要用于測量旋轉體在單位時間內的轉速。按工作原理分有將轉速變換為角位移量的離心式、磁性式測速儀；有利用人眼視覺暫留現(xiàn)象的頻閃式測速儀；有將轉速變換成電壓的測速電機；還有將轉速變換為脈沖頻率的脈沖式轉速表等。圖7.4給出了一個光電式脈沖轉速傳感器示意圖。增量碼盤隨旋轉軸轉動，光敏元件輸出一個個脈沖信號代表轉軸的轉速。采用三組光源（A,B和Z）-光敏元件可以同時實現(xiàn)轉角和轉向的測量。
