滑尺、定尺间发生相对位移，由于电磁耦合的变化，使感应绕组中的感应电压随位移的变化而变化。
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| 定尺绕组产生感应电势原理图 |
设
表示滑尺上一相绕组的激磁电压，则定尺绕组感应电压为
当滑尺移动距离为2τ，Ud2变化2π，当移动x时，则对应感应电压以余弦函数变化θ角度。可得
与旋转变压器类似，根据不同的励磁供电方式，感应同步器也有两种不同的工作方式：鉴相工作方式和鉴幅工作方式。
1）鉴相工作方式
供给滑尺的正、余弦绕组的激磁信号是频率、幅值相同，相位相差90°的交流励磁电压
根据叠加原理，定尺上的总感应电压为
其中 
为滑尺绕组相对于定尺绕组的空间电气相位角。
通过鉴别定尺感应输出电压的相位，即可测量定尺和滑尺之间的相对位移。
将
称为相移—位移转换系数。例如，设节距2τ=2mm，则
若脉冲当量δ＝2μm/脉冲，则相移系数θρ为
即，角位移脉冲当量。
2）鉴幅工作方式
供给滑尺上正、余弦绕组的励磁电压的频率相同、相位相同但幅值不同，即
则在定尺绕组产生的总感应电压为
若电气角α已知，只要测出Ud幅值，便能求出与位移对应的角度θ。实际测量时，不断调整α，让幅值为零。α的变化量则代表θ对应的位移量，就可测得机械位移。
令 
，当Δθ很小时， 
，则
当位移量Δx很小时，感应电压Ud的幅值与Δx成正比。
实际工作时，预先设置一个Ud电压门槛电平，每当改变一个Δx的位移增量，就有电压Ud，当Ud达到该门槛电平时，就产生一个脉冲信号。用脉冲信号去控制修改励磁电压线路，使其产生适合的Us、Uc，从而使Ud重新降低到门槛电平以下，这样就把位移量转化为数字量——脉冲，实现了对位移的测量。