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直線電機的結構主要包括定子（初級）、動子（次級）和直線運動的支撐部三部分。與旋轉電機類似，直線電機接通三相交流電后，會在初級和次級的氣隙中形成磁場。若不考慮端部效應，這個磁場在直線方向應是成正弦分布的，只是這個磁場是平移而不是旋轉的，所以又稱為行波磁場。行波磁場與次級相互作用便產生電磁推力。
直線電機位置測量部分支持光柵尺或磁柵尺，一般為峰值1Vpp的差分正旋波信號。其信號通過8位或者12位的串行轉換單元轉換成串行數據輸入到伺服驅動器。分辨率是輸入兩相正弦波波長的1/256或者1/4096長的。如果對精度要求高的話除了要選擇高精度光柵尺外還可以選擇高分辨率的串行轉換單元。
串行轉換單元可選帶磁極傳感器和不帶磁極傳感器。如果選帶磁極傳感器則需接到磁極傳感器的引出線上，否則會引起報警。
