Так как принцип контроля основан на сравнении данных электрических измерений, наиболее надёжной считается диференциальная схема контроля. В данном случае прибор оборудован тремя контактами, передвигающимися вдоль рельса всегда на одинаковом расстоянии друг от друга. При пропускании через рельс тока, обычно большой силы, контакты (зонды) снимают напряжение на двух смежных Участках. Эти напряжения подводятся к обмоткам диференциального трансформатора, витки которых направлены навстречу друг другу. При одинаковых напряжениях на участках они полностью компенсируются. При встрече с дефектом, попадающим вначале на участок одной пары контактов, равновесие нарушается, так как напряжение на этой паре возрастает.
Рост напряжения приведёт к изменению магнитного потока в сердечнике трансформатора, в результате чего в обмотке будет индуктироваться электродвижущая сила и появится переменное напряжение. Вследствие ничтожной величины переменного напряжения обычными приборами его обнаружить не удаётся, поэтому к обмотке присоединяется усилитель, который состоит из нескольких каскадов, связанных трансформаторами.
Сигнал поступает на сетку первой лампы и после многократного усиления доходит до катушки сигнального реле (или иного устройства, например прибора, записывающего отклонения стрелки). Магнитный метод основан на свойстве магнитного потока изменять своё направление при встрече на своём пути порока в металле намагниченного рельса. К наиболее распространённым методам магнитного контроля относится метод магнитного рассеяния.
При намагничивании магнитом стального стержня силовые линии поля внутри стержня будут расположены параллельно друг другу, причём можно подобрать намагничивающие устройства так, чтобы почти весь поток проходил внутри изделия, не выходя наружу. Встретив на пути движения в испытуемом стержне порок, магнитный поток частично изогнётся в сторону целой части стержня, увеличив здесь плотность силовых линий, а частично выйдет на поверхность в виде потока рассеяния.