При просвечивании такого лимба возникают только два сигнала, которые автоматически принимаются и передаются для дальнейшей обработки с помощью фотоэлектрического устройства. В простейшем случае ошибка в определении направления может достигать 180°. Для повышения точности на лимбе делают кодовые дорожки в виде кольца из чередующихся прозрачных и непрозрачных полей, причем на каждой дорожке число полей удваивают. Имея лимб с двадцатью кодовыми дорожками, получают цену деления меньшего разряда. Для записи значения направления в двоичном коде с такой точностью потребуется несколько двоичных знаков. В кодовых теодолитах используют и другие методы кодирования лимбов, при которых обозначают отдельные участки лимба кодовыми комбинациями, расположенными по окружности. При разработке кодовых лимбов (кодовых масок) возникают трудности, зависящие от конструирования и технологии. Обычно из-за конструкторских ограничений диаметр кодовой дорожки младшего разряда не превышает 400 мм, а минимальный интервал делений не может быть меньше нескольких мкм, что обусловлено шириной щели для считывания информации. Поэтому кодовые лимбы с 20 разрядами изготовить очень сложно. Кодовый диск представляет собой стеклянный круг, по конструкции не отличающийся от стеклянных лимбов, на который нанесена кодовая маска в виде концентрических кодовых дорожек с прозрачными и непрозрачными зонами. Рисунок кодовой маски отображает принятый в преобразователе цифровой код, который считывается с помощью фотоэлементов. Для уменьшения влияния эксцентриситета изображение одной половины кодового диска совмещают с изображением другой, диаметрально противоположной.