Un reloj comparador es una medida de precisión que se utiliza comúnmente para medir las tolerancias de producción o el desgaste de las piezas mecanizadas. Los relojes comparadores son capaces de producir valores de medición extremadamente precisos; pueden ser posibles incrementos de 0.00005 pulgadas (0.001 mm) con algunos calibres. Las entradas de medición se transfieren al medidor a través de un émbolo, una palanca con bisagras o las mordazas de un nonio. Los instrumentos de émbolo se utilizan generalmente junto con una abrazadera o soporte que sujeta el calibre en una posición fija en relación con la pieza de trabajo. Luego, la pieza de trabajo se gira o se mueve para tomar las medidas. Los relojes comparadores están disponibles con indicadores analógicos de aguja y cuadrante o pantallas digitales de cristal líquido (LCD).
El indicador de cuadrante ha sido durante mucho tiempo un estándar entre los ingenieros, artesanos y entusiastas del bricolaje para tomar medidas muy precisas en piezas de precisión. Son posibles altos niveles de precisión en incrementos extremadamente pequeños con rangos de medición típicos que van desde 0.015 pulgadas a 12 pulgadas (0.25 – 300 mm) en incrementos tan pequeños como 500 miles de pulgada (0.001 mm). Hay dos formatos básicos de indicador de cuadrante; el primero es el calibre de tipo émbolo o palanca. En este caso, un émbolo o palanca con resorte en la parte inferior del medidor transfiere las desviaciones de la altura de la superficie de la pieza de trabajo al medidor. El segundo tipo es el reloj comparador de nonio que recibe su entrada de medición del movimiento de las mordazas de un nonio convencional.
Los relojes comparadores de tipo émbolo generalmente se mantienen en una posición fija mientras se toman las medidas. Se utilizan abrazaderas o soportes magnéticos o pesados especialmente diseñados para sostener el instrumento mientras se gira o mueve la pieza de trabajo. Este proceso generalmente implica poner a cero el medidor, ajustar su posición hasta que el émbolo o la palanca descansen sobre la pieza de trabajo y luego girar o mover la pieza de trabajo para verificar si hay anomalías. La punta de contacto de un calibre tipo palanca es generalmente relativamente pequeña y mide ranuras estrechas donde el émbolo no encajaría.
Un reloj comparador de tipo nonio utiliza el movimiento de las mordazas nonio como entrada de medición. Estos medidores indican medidas tanto en el cuadrante como en la escala de nonio convencional. El medidor de nonio es capaz de producir mediciones muy precisas en los rangos de medición de profundidad y diámetro interno y externo estándar del nonio. El medidor de cuadrante analógico puede permitir que la aguja se desplace alrededor del cuadrante varias veces si la entrada de medición es lo suficientemente grande. Estos medidores tienen una segunda esfera más pequeña, muy parecida a un cronómetro de vuelta de reloj de pulsera, en su esfera que indica el número de revoluciones completas de la aguja.
Los relojes comparadores de indicación digital funcionan exactamente de la misma manera que sus hermanos analógicos, pero muestran sus medidas digitalmente en una pantalla LCD. Muchos usuarios encuentran este medidor más rápido y más fácil de leer que el tipo de aguja y dial. Al igual que con todos los instrumentos de precisión, se debe tener cuidado de mantener limpio el comparador y no someterlo a impactos excesivos para preservar su precisión.