在磁性材料的表層或非導磁材料的磁性鍍層上，準確地等距離磁化為具有N、S極的尺子、圓桿或圓盤（圖1）。尺子稱磁尺（有尺式和帶式兩種），圓桿稱磁桿，二者用於直線位移測量；圓盤稱磁片，用於角位移測量。磁柵的柵距一般為0.2毫米或0.1毫米。磁柵是捷克斯洛伐克的K.斯捷潘內克於20世紀50年代中期研製成功的，用於測量滾齒機傳動鏈誤差，並用於齒輪單面嚙合檢查儀（見齒輪綜合檢查儀）中。其後由於磁通回應式磁頭的發展，磁柵也用於機床的定位回饋系統和長度測量工具，例如絲杠測測量儀、電子千分尺、電子高度卡尺等的測量系統中。
用磁柵測量時需配以磁頭。磁頭（圖2）有速度響應式和磁通響應式兩種。①速度響應式磁頭：當磁柵基尺和磁頭間有相對移動時，按電磁感應原理在磁頭的輸出繞組中會產生正弦波形的感應電勢，其大小與相對移動的速度成正比，經濾波、放大、整形、細分、計數後便可得出位移量。這種磁頭適用於連續的勻速運動中。②磁通響應式磁頭：在激磁繞組中輸入高頻(激磁)電流，輸入繞組會產生頻率為激磁電流兩倍的感應（載波）電勢。當磁柵與磁頭有相對位移時，又產生（二次諧波）感應電勢，用濾波器濾去高頻載波並經有關電路處理後即可得到相對位移量。為瞭增大輸出和減小錄磁誤差影響，常將這種磁頭多個串聯起來使用。它適用於斷續移動的測量中。
磁柵和磁頭組成的部件稱為磁柵式長度傳感器。它與濾波、放大、整形、細分、計數、數字顯示等電子部分組成的系統稱為磁柵測量系統，其測長精度可達3微米／1000毫米，測角精度可達1″/360°。