Prinsip kerja pengesan ketegangan adalah berdasarkan prinsip mekanikal dan teknologi elektronik. Pengesan ketegangan biasanya terdiri daripada sensor beban, penguat isyarat, pengumpul data, dan sistem kawalan komputer. Apabila bahan ujian melalui sensor, sensor akan dikenakan daya tegangan atau mampatan yang dihasilkan oleh bahan dan menukar daya ini menjadi isyarat elektrik. Selepas isyarat elektrik ini dikuatkan dan diproses oleh penguat isyarat, pemungut data akan menukar isyarat ke dalam isyarat digital dan kemudian menghantarnya ke sistem kawalan komputer untuk diproses. Dengan mengukur isyarat elektrik yang diterima oleh sensor, sistem kawalan komputer boleh mengira magnitud ketegangan pada bahan dan secara automatik menentukan sama ada ketegangan memenuhi keperluan standard berdasarkan parameter preset. Sekiranya keperluan dipenuhi, sistem akan memberikan isyarat yang berkelayakan atau membolehkan isyarat lulus; Sebaliknya, penggera akan dicetuskan atau isyarat penggera akan diaktifkan untuk campur tangan manual.
Pengesan ketegangan mempunyai pelbagai aplikasi dalam pengeluaran perindustrian, terutamanya digunakan untuk mengukur perubahan ketegangan bahan semasa proses pengeluaran. Sebagai contoh, dalam pembuatan kabel, industri tekstil, dan industri pembungkusan, pengesan ketegangan dapat membantu memastikan produk yang dihasilkan memenuhi piawaian kualiti dan mengelakkan masalah kualiti yang disebabkan oleh ketegangan yang tidak mencukupi atau berlebihan. Di samping itu, pengesan ketegangan juga boleh digunakan dalam bidang penyelidikan saintifik untuk membantu penyelidik dengan tepat mengukur sifat fizikal bahan.