随着SMC/SMD尺寸的减小且精度不断的提高，对贴片机的贴装精度要求越来越高。换言之，对X-Y定位系统的要求越来越高，而X-Y定位系统则由X-Y伺服系统来保证，即上述的滚珠丝杠-直线导轨以及同步齿形带-直线导轨，是由交流伺服电动机驱动，并在位移传感器以及控制系统指挥下实现精确定位的，因此位移传感器的精度起到关键的作用。目前贴片机上使用的位移传感器常有圆光栅编码器、磁栅尺、光栅尺。
1)圆光栅编码器
通常圆光栅编码器在工作时，计算机可将元器件位置的数据量转换为编码信号，输入编码器中，圆光栅编码器的转动数量控联动的伺服电动机，而电动机直接与滚珠丝杆相连，这样就将旋转运动转换。为线性运动，保证贴片头运行到所需位置上，如图所示。
圆光栅编码器工作原理图:
图: 编码器的交流电动机与滚珠丝杆相连接构成X-Y伺服、定位系统
采用圆光栅编码器的位移控制系统结构简单，抗干扰性强，测量精度取决于编码器中圆光栅盘上的光栅数以及滚珠丝杆导轨的精度。
采用圆光栅编码器的位移控制系统结构简单，抗干扰性强，测量精度取决于编码器中圆光栅盘上的光栅数以及滚珠丝杆导轨的精度。
2)磁栅尺
磁栅尺系统由磁栅尺、磁头检测电路组成，利用电磁特性和录磁原理对位移进行测量。磁栅尺采用化学涂覆或电镀工艺在非磁性标尺上沉积一层磁性膜(一般为10~20um)，在磁性膜上录制代表一定长度、具有一定波长的方波或正弦波磁轨迹信号。磁头在磁栅尺上移动读取磁信号，并转变成电信号输入控制电路，最终控制着交流伺服电动机的运行，通常磁栅尺直接安装在X，Y导轨上，它的工作原理与安装意如图所示。
磁栅尺的优点是制造简单，安装方便稳定性高，量程范围大。其测量精度高达1~5um，一般高精度自动贴片机采用此装置;贴片重复精度一般为0.02 mm。
磁栅尺系统安装示意图
3)光栅尺
该系统同磁栅尺系统相类似，也是由光栅尺、光栅读数头与检测电路组成的。光栅尺是在透明玻璃或金属镜面上真空沉积镀膜，利用光刻技术制作均匀密集条纹每毫米100~300条条纹)，条纹距离相等且平行，光栅读数头由指示光栅、光源、透镜及光敏器件组成。指示光栅有相同密度的条纹。光栅尺根据物理学的莫尔条纹形成原理进行位移测量，测量精度高，一般为0.1~1um。光栅尺在高精度贴片机中应用，其定位精度比磁栅尺还要高1~2个数量级。
西门子贴片机最早采用光栅尺-交流伺服电动机系统，但装有光栅尺的贴片机对环境要求比较高，特别是防尘，尘埃落在光尺上将会引起贴片机出故障。总之，上述三种测量方法均能获得很高的运动定位精度，但由于光栅尺及磁栅尺是由实际的位移量来决定贴片头的位置，因此其X-Y伺服系统有更高的定位精度，而圆光栅编码器伺服系统仅有输出电动机旋转量，由电动机旋转量决定贴片头的位置，由于螺距误差的存在，使得系统位置检测器反馈的丝杠旋转角度变化量，还不能精确地反映进给轴的直线运动位置，理论上由光栅尺及磁栅尺构成的X-Y伺服系统贴片机的贴片精度要高于圆光栅及编码器伺服系统贴片机的贴片精度。通常，由光栅尺及磁栅尺的构成的X-Y伺服系统称为闭环控制系统，而圆光栅及编码器伺服系统称为半闭环控制系统。但是，近几年来经过数控系统对螺距误差的补偿，它们也能达到相当高的位置控制精度。与全闭环系统相比，它们的价格较低，安装在电动机内部的位置反馈器件的密封性好，工作稳定可靠，几乎无须维修，所以广泛应用于各种类型的贴片机。