当步进电机从旋转运动转变为线性运动时，可以通过多种机械方法实现，包括齿条和齿轮传动、皮带轮传动以及其他机械联动装置。这些设计都需要各种机械零件。而将这种转变最有效地完成的方法是在电机内部进行。基本的步进电机是由具有磁性的转子铁芯与由定子产生的脉动定子电磁场相互作用产生旋转。在直线电机中，将旋转运动转换为线性运动，精密度取决于转子的步进角度和所选方法。直线步进电机首先出现在1968年的第3,402,308号专利上，是给予William Henschke的。
使用螺纹直线电机的精密度取决于它的螺距。在直线电机中安装一个螺母在其中心，并用一根螺杆与此螺母配合，以便使螺杆轴向移动，同时防止它与轉子组件一起轉動。当轉子旋轉時，遵循一定约束条件时，螺杆实现了線性運動，无论是在電機內部或外部使用固定但軸向可自由移動的螺母。
为了简化设计，在電機內部實現線性變換是一個有意義的事情。这種方法极大地简化了设计，使得在许多应用领域中能够在不安装外部机械联动装置的情况下直接使用直線電機进行精确的線性移动。
最初の直線電機采用滚珠丝杆和滚珠滑块结合体。滚珠丝杆提高效率达90%以上，而梯形槽提供效率20%-70%。尽管滚珠丝杆是一种高效方式，但滚珠滑块对校准要求很高且体积较大且成本昂贵，因此，在大多数应用领域中，它不是一个实用的解决方案。
绝大多数设备设计人员熟悉基于混合式步進電機設計的大型系列产品，这些产品已有多年历史，与设备一样有其自身优势和局限性。该产品具有简单紧凑、无刷（因此无火花）、惊人的机械优点、实用性以及可靠性的特点；然而，在某些情况下，此类直線電機不能用于某些設備，因为没有日常维护的情况下无法保证耐久性能。
不过，有几种方法可以克服这些障碍，使得这类直線電機具备更高耐久性能并减少维护需求，由於無刷設計，這類系統磨損唯一部分是軸承及導桿/桿頭組成之間之間接合部分最近對於軸承進行改進已提供适应高速運行能力長壽命產品。此外，即使导桿/桿頭组合也經過改進增强了耐用性能與寿命稳定性。此外，还有一种叫做“Acme”类型更加适合于传递力矩而非“V”形，因为后者的表面压力会导致额外损耗。“Acme”的表面光洁度、公差及长度得到严格控制以保证最高性能，对比之下，“V”形仅用于紧固目的，不受同样严格控制。
最后，由於混合式電機中的驱動桿头甚至显得更重要，该驱动头通常嵌入到电子元件内加工而成，其材料选择必须考虑物理稳定性和润滑性能。而图示展示不同内径插入至轴颈上的不同材料驱动头之间摩擦系数对比显示结果非常明显，但为什么不采用塑料作为驱动头？原因是虽然对于未经处理过工程塑料来说是一个好选择，但是对于混合式电子元件中的轴颈来说却是不稳定的因为温度升至167°F时塑料膨胀量可能达到0.004英寸，而黄铜仅膨胀0.001英寸，这意味着黄铜更加稳定安全可靠。
总结来看，当我们要创造一种能够长期运作而不需要维护的一款高质量、高效能、高灵敏度的小型混合式立波器的时候，我们必须考虑到所有细节，从选择正确材料如青铜或特殊工程塑料开始，再考虑最佳装配法则，如保持千分之一英寸级别之间空隙大小，以及如何降低运行噪音并最大化运行寿命等问题。一旦我们成功地解决了这些挑战，就可以开发出那些能够满足工业界最苛刻标准的一款全新的混合式立波器产品。这将彻底改变行业标准，为用户带来前所未有的创新技术解决方案，并成为市场上的领导者。
