在磁性材料的表层或非导磁材料的磁性镀层上，准确地等距离磁化为具有N、S极的尺子、圆杆或圆盘(图1)。尺子称磁尺（有尺式和带式两种）,圆杆称磁杆，二者用于直线位移测量；圆盘称磁盘，用于角位移测量。磁栅的栅距一般为0.2毫米或0.1毫米。磁栅是捷克斯洛伐克的K.斯捷潘内克于20世纪50年代中期研制成功的，用于测量滚齿机传动链误差，并用于齿轮单面啮合检查仪（见齿轮综合检查仪）中。其后由于磁通响应式磁头的发展，磁栅也用于机床的定位反馈系统和长度测量工具，例如丝杠测量仪、电子千分尺、电子高度卡尺等的测量系统中。
data/attachment/portal/201111/06/15171145bt4btyalftzdd4.jpgdata/attachment/portal/201111/06/151711d1ndyr1n10nddyan.jpg用磁栅测量时需配以磁头。磁头(图2)有速度响应式和磁通响应式两种。①速度响应式磁头：当磁栅基尺和磁头间有相对移动时，按电磁感应原理在磁头的输出绕组中会产生正弦波形的感应电势，其大小与相对移动的速度成正比，经滤波、放大、整形、细分、计数后便可得出位移量。这种磁头适用于连续的匀速运动中。②磁通响应式磁头：在激磁绕组中输入高频(激磁)电流，输入绕组会产生频率为激磁电流两倍的感应（载波）电势。当磁栅与磁头有相对位移时，又产生（二次谐波）感应电势，用滤波器滤去高频载波并经有关电路处理后即可得到相对位移量。为了增大输出和减小录磁误差影响，常将这种磁头多个串联起来使用。它适用于断续移动的测量中。
磁栅和磁头组成的部件称为磁栅式长度传感器。它与滤波、放大、整形、细分、计数、数字显示等电子部分组成的系统称为磁栅测量系统，其测长精度可达3微米／1000毫米，测角精度可达1″/360°。