Podstatou je pravítko resp. kotouč s řadou stop, v nichž se střídají průsvitná a neprůsvitná (příp. vodivá a nevodivá, magnetická a nemagnetická) místa (proužky) tak, že vytvářejí obrazec odpovídající složkám vhodného kódu. Kódovací obrazec se z jedné strany prosvětluje a na druhé straně snímá fotocitlivými prvky. Kritickým místem konstrukce je dodržení přesné geometrie snímacích prvků, které musí u senzorů úhlové polohy sledovat poloměr. Při zastavení kotouče v mezní poloze může dojít k hazardním stavům (některé fotodetektory čtou sousední hodnoty). Pro kodové kotoučky se proto používají kódy s jednotkovou vzdáleností, nejčastěji se užívá obrazců dle Grayova kódu (obr. 2.19). Tento kód se při přechodu do sousední polohy mění pouze v jednom bitu, a proto je chyba způsobená hazardem max. 1 LSB. Vliv rušivých impulsů je strukturou kódu minimalizován, při zjištění změn u více bitů lze použít předchozí čtení a chyba není akumulována až do průchodu referenční značkou, jako je tomu u inkrementálních typů. Jde tedy o absolutní měření pracující jako převodník poloha - číslo. Kódové kotouče mohou mít až 17 stop, tj. 217 = 131 072 rozlišitelných poloh. Dalším kódovacím kotoučem připojeným přes převod do pomala lze rozšířit rozsah měření. Mohou však vzniknout přídavné chyby mrtvým chodem a hysterezí (vůlí) převodního mechanismu. Kódové senzory polohy pracují i na magnetickém principu – vyrábí se v provedení do 12 stop.