旋轉變壓器的本質是一個變壓器。關鍵參數也與變壓器類似，比如額定電壓、額定頻率、變壓比。

與變壓器不同之處是，它的一次側與二次側不是固定安裝的，而是有相對運動。隨著兩者相對角度的變化，在輸出側就可以得到幅值變化的波形。

旋變就是基于以上原理設計的：輸出信號幅值隨位置變化而變化，但頻率不變。旋變在實際應用中，設置了兩組輸出線圈，兩者相位差90度，從而可以輸出幅值為SIN與COS變化的兩組信號。

利用兩臺相同的正、余弦旋轉變壓器可組成單通道測角系統。一臺旋轉變壓器為發送機，另一臺為控制變壓器。發送機由交流電源激磁。旋轉變壓器的精度為6′，單通道系統的精度不小于6′。為了提高系統的控制精度，可采用雙通道測角系統。

用四臺結構相同的旋轉變壓器，兩臺XZ1與XZ2組成粗通道測角系統，另外兩臺XZ3與XZ4組成精通道測角系統。XZ1與XZ3、XZ2與XZ4分別通過升速比為i（i=15~30）的升速器相連接。

當主令軸帶動粗通道的XZ1轉過θ1角時，精通道的XZ3將轉過iθ1角，XZ2與負載同軸，其轉角為θ2時，XZ4的轉角為iθ2.粗通道的輸出電壓Uc1=kUr sinδ，精通道XZ4的輸出電壓為Uc2=kUrsiniδ，式中δ=θ1-θ2.二者的輸出電壓經過粗精轉換器處理后再經放大裝置驅動負載。

應用雙通道測角系統可組成雙通道伺服系統，當誤差角δ較小時用精通道信號控制，誤差角δ較大時用粗通道信號控制。

因此系統的控制精度最高可達3″~7″。為了減少減速器齒輪間隙造成的非線性誤差，可采用電氣變速式雙通道測角系統，即采用多極旋轉變壓器。它是在一個機體內安裝單極和多極兩臺旋轉變壓器，而共用一根軸。用單極變壓器組成粗通道系統，多極旋轉變壓器組成精通道系統。這樣既能提高精度又能簡化結構。