Parfois, dans les applications métrologiques, le signal du capteur est converti d'abord en un décalage de fréquence ou de phase. C'est le cas des capteurs d'approche, tant inductifs que capacitifs, et des cellules de charges piézo-électriques. Les convertisseurs temps-numériques sont très utiles pour la deuxième étape de conversion: fréquence ou phase vers numérique. 
Prenez l'exemple d'une mesure de fréquence avec les circuits TDC-GP1 ou TDC-GP2.  Mettez le signal (niveau TTL) en parallèle sur les broches Start et Stop. C'est tout. La consommation du circuit, qui dépend de la précision de mesure souhaitée, peut être très basse. Idéal pour des appareils portatifs. Le tableau ci-dessous vous montre quelques exemples de consommation de courant du circuit GP1.

		Périods	Fréquence	Résolution (1 measure par seconde)	courant*	Résolution (1000 measures par seconde)	courant*
Mode opératoire MR2	min	60 ns	16,7 MHz	0,5%	400 nA	0,015%	550 uA
	max	100 ms	10 Hz	10-7%	5 uA
Mode opératoire MR1	min	3 ns	333 MHz	4%	400 nA	0,11%	550 uA
	max	6,7 us	150 KHz	0,05%	400 nA

Le pas de discrétisation :  120 ps

*avec arrêt de l'oscillateur de calibrage entre les mesures

Pareillement on peut mesurer le jitter d'un signal ou le décalage de phase entre deux signaux, et ce jusqu'à 2,5 millions de fois par seconde.