轉矩傳感器主要由扭力軸、磁檢測器，轉筒及殼體等四部分組成。磁檢測器包括配對的兩組內、外齒輪，磁鋼和感應線圈。外齒輪安裝載扭力軸測量段的兩端；內齒輪轉筒內,和外齒輪相對，磁鋼緊接內齒輪安裝在轉筒內。磁鋼，內外齒輪構成環狀閉合磁路,感應線圈固定在殼體的兩端蓋內。在驅動電機帶動下，內齒輪隨同轉筒旋轉。

　 內外齒輪是變位齒輪，并不齒合，齒頂六由工作氣隙，內外齒輪的齒頂相對時氣隙最窄，齒頂和齒槽相對時，氣隙最寬。內外齒輪在相對旋轉運動時，齒頂與齒槽交替相對，相對轉動一個齒位時,工作氣隙發生一個周期的變化,磁路的磁阻和磁通隨之相應作周期變化,因此線圈中感應出近似正弦波的電壓訊號,訊號電壓瞬時值的變化和內外齒輪的相對位置的變化是一致的。

　 如果兩組檢測器的齒輪的投影互相重合時、兩組電壓訊號的相位差為零。安裝時，兩只內齒輪的投影是重合的。而扭力軸上的兩只外齒輪是按錯動半個齒安裝的。因此，兩個電壓訊號具有半個周期的相位差，即初始相位差為α0=180°。若齒輪為120齒，分度角為3°，相位差為180°時，相應外齒輪錯動1.5°。

　 當扭力軸受到扭矩作用時，產生扭角β，兩只外齒輪的錯位角變為1.5°±β兩個電壓訊號的相差角相應變為：α=120 ×（1.5°±β）=180°±120β。
　 扭角和扭矩是成正比例的,因此扭角的變化和扭矩成正比,即相位差角的變化△α=α-α0=±120β=120K1M=KM 式中K1為相位差角和扭矩的比例系數，K=±120K1，“±"另表示轉動方向。
　 設扭力軸測量段的直徑為d，長度為L，扭力軸材料的剪切彈性模為G，則K1=32L/πdG。　 將傳感器的兩個電壓訊號輸入TR-1轉矩轉速功率測量儀，經過儀表將電壓訊號進行放大、整形、檢相、變換成計數脈沖，然后計數和顯示，便可直接讀出扭矩和轉速的測量結果。
　 由于采用磁電轉換、相位差原理和數字顯示的轉矩轉速測量方法,因此能進行穩定、可靠、快速、靈敏的高精度測量。它具有如下特點：

1.可以測量靜扭矩

　　當把扭矩臂固定于扭力軸的一端，鎖定另一端時，這時只要打開傳感器的驅動電機，就可得到輸出信號，并能很方便地對傳感器進行靜態校準。當然，已經過靜校的傳感器就能對靜扭矩和低速下的扭矩進行精密測量了。

2.不用滑環

　 扭矩測量是由非接觸式磁電檢測器的輸出信號來實現的,所以本儀器可以測量其它儀器不可能測量到的高速轉矩。

3.精度高，穩定性好

4.操作簡單、方便

　 該儀器和TR-1相配合，可自動測量并直接讀出扭矩、轉速功率，設置數據存儲后每次開機即可直接測量。