電機轉速傳感器的工作原理主要有以下幾種：

一是測速發電機測速。利用直流發電機輸出電壓與轉速成正比的原理，在被測電動機軸上安裝小型直流發電機，電機轉動帶動其轉動，轉子切割磁力線產生感應電動勢，速度越高感應電動勢越大，但動態響應較慢，只能用于電機穩態測量或緩變過程測量，轉速低時會有較大誤差。

二是光電數字測速。通過轉速傳感器將光信號變為與轉速有關的電信號，電機帶動編碼器轉動發出高速脈沖，速度越高脈沖頻率越快。測量方式分測頻法和測周法，分別適合轉速較高和較低時測量，光柵分辨率高，測量精度高。

三是磁電轉速傳感器測速。以磁電感應為基本原理，由鐵芯、磁鋼、感應線圈等組成，測量對象轉動時，線圈產生磁力線，齒輪轉動切割磁力線，磁路磁阻變化，在感應線圈內產生電動勢，轉速越快輸出電壓越大。抗干擾性強，輸出信號強，測量范圍廣，工作維護成本低，無需供電、潤滑，結構緊湊，可與二次儀表搭配，能用于表面有縫隙物體轉速測量，在煙霧等環境中工作，但轉速不能超過測速范圍。

四是漏磁轉速測量法測速。利用異步電動機轉子在旋轉磁場中切割磁力線產生感應電流的頻率，即電動機轉子頻率和定子電壓頻率的差頻，用感應線圈感應電機漏磁，處理后得到定子電壓頻率信號和差頻信號，從而得出電機轉速。非接觸式測速，安裝維護簡單，測量準確度高，性能穩定，抗干擾能力強，解決了電機旋轉部件不外露轉速無法測量的問題。

五是振動測速。通過測得殼體的振動位移、速度或加速度，經適當濾波，累計位移或加速度的換向次數，或測定振動波的周期來測得電機轉速，但在某些水泵或油泵機組整機試驗時，測試精度不高，平衡性好的整機無法使用。

此外，還有電磁法和霍爾元件法。電磁法使用變頻電機感知機械設備轉速變化，霍爾元件法通過磁力線密度變化，磁力線穿過傳感器感應元件時產生霍爾電勢，將信號調整放大，輸出矩形脈沖信號。