测量机械设备的直线位移，用得最多的两类元件是电子尺（电阻尺）和旋转编码器。两者的测量对象和原理并不相同：电子尺直接测量直线位移，输出的是绝对位置；旋转编码器测量的是转角，需要借助齿条、丝杠或卷筒把直线运动转换成旋转运动。把两者结合起来的做法，就是常见的拉绳式位移传感器。
拉绳式结构的由来与特点
拉绳式结构把旋转编码器与卷簧、钢丝绳组合在一起，绳子一端固定在被测物体上，物体移动时带动卷筒旋转，编码器输出对应的位移量。它的外形紧凑、安装方便，长度方向的占用空间只取决于绳的长短，因此在安装位置受限的场合优势明显。按需要可以输出 4-20mA 电流、0-10V 电压；换用不同编码器还能输出增量脉冲、差分信号、集电极开路、绝对值或 RS485 等信号形式。
电位计式与编码器式的取舍
传统电位计式（电阻尺）的响应速度比编码器慢，这一点在高速往复的场合比较明显。但它在操作直观性与绝对位置输出这两点上更有优势：断电后重新上电，读数立刻就是当前的真实位置，不需要回零找基准。编码器式的产品在速度与分辨率上有优势，代价是需要额外的基准或电池保持。
近年来出现的新结构
随着工业自动化的发展，电子尺类产品也衍生出磁栅式、非接触式以及磁致伸缩液位计等品种。这些新型号对安装环境的宽容度更高，输出信号除绝对值之外，还覆盖 RS485、脉冲、电流、电压以及 0～10kΩ 电阻等多种形式。部分场合下，用它们替代高成本的伺服专用测量方案，可以在满足精度的同时降低系统成本。
挑选时按四个方面判断
| 判断维度 | 要看什么 | 常见对应选择 |
|---|---|---|
| 测量对象 | 直线位移还是转角 | 直线位移选电子尺，转角选编码器 |
| 行程范围 | 小行程还是长行程 | 小行程用电阻尺或 LVDT，长行程用拉绳或磁致伸缩 |
| 输出信号 | 模拟量、脉冲还是总线 | 按控制系统接口确定 |
| 响应要求 | 静态、慢速还是高速往复 | 高速往复优先编码器或磁栅式 |
还要注意的几点
- 安装空间：拉绳式占用空间小，但绳的出线方向要留出余量；
- 环境条件：油污、粉尘、冲洗场合需要相应的防护等级；
- 连接方式：电位计式存在机械接触，长期运行的维护量与结构有关；
- 基准问题：需要绝对位置的场合，避免选用必须回零找基准的方案。
电子尺与编码器并不是互相替代的关系，而是各自适配不同的测量对象与工况。把测量对象、行程、输出信号和响应要求四项理清，选择范围会迅速收窄。
