数字相位计其原理是基于时间间隔测量法，通过相位-时间转换器，将相位差 为ψ的两个信号（分别称参考信号和被测信号）转换成一定的时间间隔τ的起始和停止脉冲。然后用电子计数器测量其时间间隔。如果让电子计数器的时钟脉冲频率倍乘36*10n （n为正整数），电路由常用 CMOS异或门74HＣ86和CMOS四比较器LM124组成。LM124中的A1B，A1C为输入信号的过0检测 器。

为了保护LM124集成块，用四只二极管（VD1-VD4）将比较器同相输入端的信号对地钳位，即把同相输入信号的幅值限制在二极管的正负管压降之内。异或门74HＣ86的U2A，U2B为缓冲器（当开关S1断开时）。电阻R10，R11接到U2A，U2B的输入端，这两个缓冲器的输出驱动另外两个并接的异或门U2C和U2D，并联的目的是为了减小输出阻抗。在U2C和U2D的输出端，电阻R4，R5，RP1和电容C1构成分压器和低通滤波器，对输出信号分别进行标定和滤波。由于U2C和U2的输出时一个正脉冲，它与Uia和Uib两路输入信号的过0时间差成反比例，所以C1两端的平均电压也与两端输入信号的相位差成比例则显示值即为以度为单位的相位差值，其简单原理如图所示。

也可以用相位—频率转换器，把两信号之间的相位差变成频率，用电子计量器测量。此外可采用相位-电压转换器，把相位转换为电压，用电压表测量。