扭簧比较仪的工作原理主要基于其内部结构，特别是其核心元件——扭簧片。这种仪器通常由横截面为0.01mm×0.25mm的弹簧片构成，这些弹簧片从中间向两端左右扭曲形成。扭簧比较仪是一种机械式长度测量仪器，其使用方法一般需要安装在支座上。当测杆上下移动时，可动支架将上下位移转换为左右位移，使扭簧丝缩短或伸长，并带动指针转一个角度，从而在表盘上读出测杆的位移量。这种转换机制使得扭簧比较仪能够高灵敏度地测量长度变化，其常见的分度值包括1微米、0.5微米、0.2微米和0.1微米几种，最高可达0.02微米。12

扭簧比较仪的放大元件是一根从中间起一端向右扭曲，另一端向左扭曲的金属薄片，这种薄片被称为扭簧丝。在扭簧丝的中间粘有一根直径约为0.06毫米的空心玻璃丝做的指针。这种设计使得扭簧比较仪能够通过极小的位移变化来指示较大的长度变化，从而实现了高精度的测量。

此外，扭簧比较仪的光学部分也起到了关键作用，通过机械杠杆、扭簧、光学杠杆传动放大，将测杆的直线位移转变为光学指针角位移，最终由刻度盘指示出示值。这种光学转换机制进一步提高了测量的准确性和可读性。