增量式光栅的测量原理是将光源透射过一个光栅尺运动副两光栅尺相对运动时可形成摩尔条纹，对此摩尔条纹进行计数、细分，得到周期内的位移变化量，并通过在光栅上设定的参考点来确定整周期的绝对位置，在增量式光栅位移测量系统中应先设定一个参考点，这个参考点标记为零位，绝对位移量则是通过对参考点的相对位移累加获得的。在一个信号周期内细分后所得到的是周期内的绝对测量值，超过一个信号周期外则是相对参考点的相对测量值，需要将周期内的绝对位移加上周期外的相对位移，才能得出最终的绝对位移量。

增量式光栅传感器具有结构简单、机械平均寿命长、可靠性高、抗干扰能力强、传输距离远、精度较高、成本低等优点。但增量式光栅传感器也具有不足，增量式光栅传总器只能输出轴转动的相对位置，每次断电或者重新开机时需要设定参考点，同时信号处理方式存在一定的细分误差。