頂板離層儀的監(jiān)測原理基于巖層位移跟蹤，主要分為兩類結(jié)構(gòu)，原理略有差異：
機(jī)械式頂板離層儀
由深部基點錨栓（錨固在穩(wěn)定巖層）、淺部基點錨栓（錨固在巷道頂板淺部巖層）、位移測桿、刻度指示裝置組成。
當(dāng)頂板淺部巖層與深部穩(wěn)定巖層發(fā)生相對位移（離層）時，測桿會隨巖層移動，通過刻度盤直接顯示離層量數(shù)值。
數(shù)顯式（礦用本安型）頂板離層儀
在機(jī)械式結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，加裝位移傳感器（如光柵尺、霍爾傳感器）和微處理器。
巖層位移會轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)處理后在 LCD 屏顯示數(shù)字離層量，部分型號支持 RS485 或無線傳輸，數(shù)據(jù)可上傳至礦井監(jiān)控系統(tǒng)。