手持式粗糙度儀測量工件表面粗糙度時，將傳感器放在工件被測表面上，由儀器內部的驅動機構帶動傳感器沿被測表面做等速滑行，傳感器通過內置的銳利觸針感受被測表面的粗糙度，此時工件被測表面的粗糙度引起觸針產生位移，該位移使傳感器電感線圈的電感量發生變化，從而在相敏整流器的輸出端產生與被測表面粗糙度成比例的模擬信號，該信號經過放大及電平轉換之后進入數據采集系統。
手持式粗糙度儀的應用領域：
一、機械加工制造業，主要是金屬加工制造。粗糙度儀*初的產生就是為了檢測機械加工零件表面粗糙度而生的。尤其是觸針式粗糙度測量儀比較適用于質地比較堅硬的金屬表面的檢測。
二、非金屬加工制造業，隨著科技的進步與發展，越來越多的新型材料應用到加工工藝上，如陶瓷、塑料、聚乙烯，等等，現有些軸承就是用特殊陶瓷材料加工制作的，還有泵閥等是利用聚乙烯材料加工制成的。這些材料質地堅硬，某些應用可以替代金屬材料制作工件，在生產加工過程中也需要檢測其表面粗糙度。
三、隨著粗糙度儀的技術和功能不斷加強和完善，以及深入的推廣和應用，越來越多的行業被發現會需求粗糙度的檢測，除機械加工制造外，電力、通訊、電子，如交換機上聯軸器、集成電路半導體等生產加工過程中也需粗糙度的評定，甚至人們生活中使用的文具、餐具、人的牙齒表面都要用到表面粗糙度的檢驗。
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