石英晶體與振蕩器構成諧振回路，產生一穩(wěn)定的振蕩信號。新晶片的振蕩頻率為6MHz,當晶片上被鍍膜后，由于晶片重量及表面張力增加，其諧振頻率將會降低，此頻率變化由頻率計進行檢測，根據(jù)頻率變化率與材料密度和材料聲阻等參數(shù)計算出晶片上所鍍膜層的厚值。最后由單位時間內膜層厚度的變化量計算出鍍膜速率。

首先將晶振片安裝在探頭前端，放入真空室。在監(jiān)控器中設置薄膜材料的“工具因子"（用于校準密度和應力等因素）和所需厚度。然后開始鍍膜，監(jiān)控器實時顯示當前厚度和沉積速率。當厚度達到預設值時，監(jiān)控器發(fā)出信號，自動關閉擋板或蒸發(fā)源，停止鍍膜。

膜厚儀可以直接測量質量厚度，原理簡單，幾乎適用于所有類型的材料（金屬、介質等），且可以同時監(jiān)控厚度和沉積速率，控制工藝穩(wěn)定性，相對光學法，設備和耗材（晶振片）成本更低。但是測量的是晶振片上的厚度，而非實際基片上的厚度，實際存在位置誤差。對溫度變化比較敏感，需要穩(wěn)定工況，切晶振片鍍膜過厚后會失效，需要更換。在使用時需要根據(jù)實際情況選擇膜厚儀的使用。