熱機械分析儀是一種在程序升溫的無振動載荷作用下測量試樣變形與溫度關系的技術。熱機分析儀的結構如圖所示。探針垂直上下移動，探針上的載荷由力發生器產生。

　　探針由懸臂梁和固定在懸臂梁上的螺旋彈簧支撐。樣品由馬力電機加載，探針位置由位移傳感器測量。探頭直接放在樣品上或樣品上的石英晶片上;測量樣品溫度的熱電偶放在樣品下面。
　　TMA的核心部件是LVDT位移傳感器，LVDT是線性變量差動變壓器的簡稱，屬于線性位移傳感器。LVDT由鐵芯、電樞、初級線圈和次級線圈組成。一次線圈和二次線圈分布在線圈骨架上，線圈內有一個可自由移動的桿狀電樞。
　　當電樞處于中間位置時，兩個次級線圈產生的感應電動勢相等，所以輸出電壓為0;當電樞在線圈內運動并偏離中間位置時，兩個線圈產生的感應電動勢不相等，有電壓輸出，電壓取決于位移。