将被测位移变换为模拟量信号输出的测量元件。通常由变换元件、导向构件和测量力弹簧等部分构成，有时传感器还包括测量电路的一部分。模拟式位移传感器按变换元件工作原理又可分为电阻式、电容式、电感式、涡流式、光电式和霍尔式等。图为电感式位移传感器的结构示意图，变换元件主要是由线圈和磁芯构成的差动电感线圈。测量位移时，传感器的测量端与被测对象接触，量端感受位移S，并通过测杆使磁芯作相应的移动,因而使线圈的电感量发生变化，而发出信号。测量电路将传感器输出信号转换和放大后，由指示器指示被测位移值。磁芯的运动方向由测杆与外壳的滑动配合来限制。测量力弹簧给出使量端与被测物在测量时保持接触所需的测量力。模拟式位移传感器结构较简单、价格较低，因此使用范围很广。测量上限值为130微米~625毫米，测量误差为0.01~2%。

将被测位移转换为数码信号输出的测量元件，又称为编码器。编码器按编码方式分为绝对编码器和增量编码器两类。

绝对编码器

它对应每一位移量都能产生唯一的数字编码，因此在指示某一的位移时，编码器不必要存贮原先的位移。编码的分辨力决定于编码器输出数字的位数。编码器的结构与所利用的物理现象(电、光或磁)的变化有关。例如电刷编码器一般是一个盘子，上面有若干条同心的轨道，称为数道。数道上导电面积和一些绝缘面积构成代码，每条数道对应输出数字的一位数。当盘子随被测物转动时，电刷以电接触的方式读出每个数道上的导电区和绝缘区，产生数字编码。磁性编码器和光学编码器的结构与电刷编码器相似，只是位移的编码输出由磁或光束来表示。绝对编码器的特点是误差不会累积，而且在位移快速变化时不必考虑电路的响应问题。

增量编码器

它在测量物体位移时，能发生电流或电压的跃变。输出信号的每次跃变所对应的位移增量决定于编码器的分辨力。为了测量位移，必须利用存贮器计数跃变的次数。属于这一类传感器的有感应同步器、磁栅和光栅。增量编码器的特点是零点可以任意设定，分辨力为1微米。

数字式位移传感器测量精确度高、测量范围宽，适用于对大位移的测量，在精密定位系统和精密加工技术中得到广泛应用。