Рассмотрены компактные дифракционные схемы контроля малых угловых и линейных перемещений, обладающие высокой чувствительностью и простотой реализации. Получена математическая модель схем, описывающая двумерное распределение интенсивности излучения в плоскости приемника. Разработана методика расчета конструктивных параметров дифракционного автоколлиматора. Показано, что дифракционный автоколлиматор может иметь большую компактность и диапазон измерений по сравнению с фотоэлектрическими. Полученные теоретические результаты подтверждены на макетах, собранных в лаборатории ТУ Ильменау. Достигнутые погрешности схем в ходе экспериментов составили 2,5" и 2 мкм.