Een incrementele encoder bestaat uit een centraal geplaatste foto-elektrische codeschijf met cirkelvormige, afwisselend lichte en donkere markeringen. Foto-elektrische zenders en ontvangers lezen deze markeringen en genereren vier sets sinusoïdale signalen, A, B, C en D. Elke sinusoïdale golf is 90 graden uit fase (360 graden per cyclus). Het inverteren van de C- en D-signalen en het superponeren ervan op de A- en B-fasen verbetert de signaalstabiliteit.
Bovendien wordt er per omwenteling een Z--fasepuls afgegeven om de nul--positiereferentie weer te geven. Omdat de fasen A en B 90 graden uit fase zijn, kan de voorwaartse en achterwaartse rotatie van de encoder worden bepaald door te vergelijken of fase A of fase B voorloopig is. De nul-positiereferentiepositie van de encoder kan worden verkregen via de nul-positiepuls.
Sommige bedrijven gebruiken glas, metaal en plastic als materiaal voor hun encodercodeschijven. Glascodeschijven hebben zeer dunne lijnen op glas, wat een goede thermische stabiliteit en hoge precisie biedt. Op metalen codeschijven zijn lijnen direct geëtst met zowel doorlopende als donkere gebieden, waardoor ze minder kwetsbaar zijn. Vanwege de dikte van het metaal is de nauwkeurigheid echter beperkt en is hun thermische stabiliteit een orde van grootte lager dan die van glas. Plastic codeschijven zijn economisch en goedkoop, maar hun nauwkeurigheid, thermische stabiliteit en levensduur zijn allemaal inferieur.
Resolutie-De resolutie van de encoder wordt gemeten aan de hand van het aantal doorgetrokken of donkere lijnen per rotatie van 360 graden. Het wordt ook wel resolutieschaal genoemd of eenvoudigweg het aantal lijnen, doorgaans variërend van 5 tot 10.000 lijnen per omwenteling.
