磁柵的工作原理是磁電轉換，為保證磁頭有穩定的輸出信號幅度，考慮到空氣的磁阻很大，故磁柵尺與磁頭之間不允許存在較大和可變的間隙，最好是接觸式的。為此帶型磁柵在工作時磁頭是壓入于磁帶上的，這樣即使帶面有些不平整，磁頭與磁帶也能良好的接觸。線型磁柵的磁柵尺和磁頭之間約有0.01mm的間隙，由于裝配和調整不可能達到理想狀態，故實際上線型磁柵也處于準接觸式的工作狀態。

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，二者用于直線位移測量;圓盤稱磁盤，用于角位移測量。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.斯捷潘內克于20世紀50年代中期研制成功的，用于測量滾齒機傳動鏈誤差，并用于齒輪單面嚙合檢查儀(見齒輪綜合檢查儀)中。其后由于磁通響應式磁頭的發展，磁柵也用于機床的定位反饋系統和長度測量工具，例如絲杠測量儀、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 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、計數后便可得出位移量。這種磁頭適用于連續的勻速運動中。
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并經有關電路處理后即可得到相對位移量。為了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。它適用于斷續移動的測量中。

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°。