Совмещение достигается при помощи оптической системы с увеличением, равным единице. Для уменьшения числа делений кодового теодолита применяют устройства, позволяющие считывать порядковый номер интервала, а также измерять часть интервала. Для измерения части интервала его заполняют гармоническими колебаниями или импульсами с частотой, соответствующей требуемой ошибке Д. Значение измеряемого направления получают, подсчитывая число целых интервалов и прибавляя число квантующих импульсов, соответствующих части интервала, или измеряя фазу колебаний, по которой вычисляют величину части интервала. Высокую точность угловых измерений можно получить без кодового диска, используя строгую зависимость между углом поворота а и временем т при условии. При этом методе в угла измерительном устройстве задается опорное направление с помощью фотоприемника, связанного с основанием теодолита, и источника света, вращающегося с постоянной угловой скоростью. Другой фотоприемник жестко связан со зрительной трубой теодолита. За один оборот сигнал от источника света попадает через щель на опорный фотоприемник и фотоприемник, жестко связанный со зрительной трубой. Временной интервал т между двумя импульсами, регистрируемыми на выходе фотоприемников, прямо пропорционален измеряемому углу. При этом старт-импульс от опорного фотоприемника поступает на триггер Т и устанавливает его в такое положение, чтобы управляемый им вентиль В был открыт. На счетчик начинают поступать импульсы от кварцевого генератора. Счетчик работает до тех пор, пока стоп импульс от фотоприемника, связанного со зрительной трубой, не закроет вентиль В. Число подсчитанных импульсов прямо пропорционально измеряемому временному интервалу, а следовательно, и углу.