顶板离层仪的原理，它的使用原理是将顶板内的多个固定装置，跟随着岩层的变化去测量钢丝绳反应到顶板表面的测数值，通过顶板不同层位的位移差，从而判断出巷道顶板的稳定性和锚杆的支护效果。
       顶板离层仪的结构，是由测量钢丝、孔内盘、孔内固定器和测读数装置四个部分组成。测读数装置由两个带有刻度标志的半圆钢条组成，测量钢丝绳由柔软弹性小的多股细钢丝联接内固定器与测读数装置，孔口盘由塑料圆盘和塑料管组成，圆盘作用是导泄孔内水，圆管是读数装置的基准，孔内固定器采用弹簧抓爪式结构。
顶板离层仪的监测方法
       顶板离层仪的深、浅刻度读数等于移动量减初始值；当锚杆支护范围内顶板下沉时，顶板离层仪的深、浅两个基点的刻度都有变化，锚索支护范围内顶板下沉而锚杆支护范围内顶板不动时，顶板离层仪只有深基点刻度变化，若锚杆、锚索支护范围内的顶板同时下沉时，顶板离层仪深、浅基点上的刻度都有变化，而深基点刻度的变化量即是顶板下沉量的总和。