机械量通常包括各种几何量和力学量，如长度、位移、厚度、转矩、转速、振动和力等。机械量测量仪表一般由传感器、测量电路、显示（或记录）器和电源组成，和其他检测仪表一样，传感器仍是其中最关键的一个部件。第3章介绍的各种检测元件大多可用作机械量测量的传感器。
1． 位移测量仪表
位移测量仪表是测量刚体平移或转动时的线位移或角位移的测量仪表。主要的检测方法有：
（1）电容式位移传感器：电容式位移传感器有改变电极工作面积和变极间距离两种类型。图7.1为基于相位检测的电容耦合型位移传感器的工作原理图。滑动电极与固定电极间的耦合电容随滑动电极的位置变化而改变，在固定电极上施加相位相差90°的正弦波电压，则在滑动电极上产生的感应电势的相位是固定电极排列方向上位移的函数。
（2）光纤式位移检测传感器：图7.2是一种光纤端光量位移传感器的原理，由光源发出经发射光纤的光在被测物体表面反射，并由接收光纤传回到光敏元件。光敏元件的输出信号的大小与物体的位移有关。随位移的增大其输出特性可分为前坡区、光峰区和后坡区。利用这三个区可分别进行微位移、表面状况和较大位移的粗略测量。
除此之外，常用的位移测量仪表还有以标准长度直接经机械放大来测量的机械式位移测量仪表；有利用导体或半导体的应变效应的电阻式位移测量；有结构简单、灵敏度较高的电感式位移检测；还有采用了光敏器件的光学数字式位移测量仪和基于霍尔器件的霍尔位移表；用于大型机械设备的磁栅式位移测量仪以及用于外形测量的激光扫描测长仪等。
2． 厚度测量仪表
厚度测量属于长度测量范畴，厚度测量仪表主要用以测量板材、带材、管材、镀层、涂层的厚度，常见的测厚仪表有：
滚轮接触式电感厚度计：由一活动和一固定滚轮组成的滚轮组，被测件的厚度变化引起活动滚轮的径向位移，从而引起电感传感器输出信号的变化。这种测量方法主要用于运动速度较低的带材或板材的厚度测量。
超声波测厚仪：超声波从发射到接收从被测件底面反射波所需要的时间与厚度有关，测量原理如图7.3所示。超声波测厚仪有共振法、干涉法和脉冲法等，其中前两种方法可用于厚度在0.1mm以上、准确度要求较高的测量；脉冲法只能用在厚度在1mm以上的材料，测量准确度约为1%。
射线式测厚仪：射线穿过被测件时射线的衰减程度与其厚度有关。常用的射线有X射线、β射线和γ射线。射线法测厚仪是一种非接触式测量仪，受被测件表面特性及环境因素影响较小，但在使用时必须采取严格的防辐射措施。此外，厚度测量仪表中使用的方法还有高频涡流和微波等。
3． 力测量仪表
力测量仪表所用的传感器和第五章中压力测量的相似,其工作原理一般为两类：一类是测量某些物质受力作用时其固有物理性质发生变化，从而测得作用力的大小，如压电式、磁弹性式和振弦式等力传感器；另一类是利用被测力使弹性体发生形变，通过测量变形的程度来测出被测力的大小，如各种基于弹性元件的力传感器。
4． 转矩测量仪表
转矩测量仪表主要用于直接测量电动机、发动机和其他旋转机械的转矩。一般情况下，转矩的测量是基于机器转轴在承受转矩时产生扭应力或扭转角位移的原理。
电阻应变片式转矩测量仪是一种扭应力式转矩测量仪表。当扭转轴受转矩作用而产生扭转变形时，粘贴在扭转轴上的应变片的电阻值随之而变。
光电式和相位差式转矩测量仪属于扭
转角位移式测量仪表。通过测量扭轴的扭转角位移得到扭矩，这两种方法都属于非接触式测量。
5． 振动与加速度测量仪表
表征振动量特点有很多参数，如位移、速度、加速度、频率、相位等。振动的测量包括测量机械系统某些选定点上的振幅（位移、速度、加速度）、频率、相位、振动的时间和频谱等。这种测量通常在机械系统处于工作状态下进行。振动测量按振动信号和转换方式可分为电测法、光测法和机械测振法，其中以电测法应用最广泛。按测量理论分类又可分为相对测振法和绝对测振法。相对测振法是将振动传感器置于被测振动物体之外的基准位置上，对被测的振动物体进行测量；绝对测振法采用弹簧和质量块系统的惯性式传感器，传感器被固定在被测物体上进行测量，常用的加速度计就是采用这一方法。
6． 转速表
转速表主要用于测量旋转体在单位时间内的转速。按工作原理分有将转速变换为角位移量的离心式、磁性式测速仪；有利用人眼视觉暂留现象的频闪式测速仪；有将转速变换成电压的测速电机；还有将转速变换为脉冲频率的脉冲式转速表等。图7.4给出了一个光电式脉冲转速传感器示意图。增量码盘随旋转轴转动，光敏元件输出一个个脉冲信号代表转轴的转速。采用三组光源（A,B和Z）-光敏元件可以同时实现转角和转向的测量。
