透光式测速传感器由带孔或缺口的回盘、光源和光电管组成。圆盘随被测轴旋转时，光线只能通过因孔或缺口照射到光电管上。光电管被照射时，其反向电阻很低，于是输出一个电脉冲信号。光源被圆盘遮住时，光电管反向电阻很大，输出端就没有信号输出。这样，根据圆盘上的孔数或缺口数，即可测出被测轴的转速。圆盘孔或缺口数通常取为仍，因此被测轴每转一周时，光电变换器便可输出60个脉冲信号。若取电子计数器的时基信号为1s，则可直接读出被测轴转速。

反射式测速传感器的原理与透光式一样，是通过光电管将感受的光变化转换为电信号变化，但它是通过光的反射来得到脉冲信号的，通常是将反光材料粘贴于被测轴的测量部位上构成反射面。常用的反射材料为专用测速反射纸带(胶带)，也可用铝箔等反光材料代替，有时还可以在被测部位涂以白漆作为反射面。投光器与反射面需适当配置，通常两者之间距离为5-15M。当被测轴旋转时，光电元件接受脉动光照，并输出相应的电信号送人电子计数器，从而测量出被测轴的转速。

光电式测速传感器输出信号的波形比较规整，接近标准方波，几乎无干扰信号产生。但透光式由于震动会使光源寿命降低，因而在具有较强震动的条件下不宜采用。反射式的与被测轴无任何机械联系，使用方便。