1963年Fennel厂研制出了编码经纬仪，加上20世纪40年代已经出现的电磁波测距技术和光电技术、计算机技术和精密机械的发展，到80年代已开始普遍使用电子测角和电子测距技术。然而，到80年代末水准测量还在使用传统光学仪器。这是由于水准仪和水准标尺不仅在空间上是分离的，而且两者的距离可以从1m多变化到100m，因此，在技术上造成了实现数字化读数的困难。
为了现实水准仪读数的数字化，人们进行了近30年的尝试，如蔡司厂的RENl 002A已使测微器读数能自动完成，但粗读数还需人工读出并按键输入，与精读数一起存入存储器，因此还算不上真正的电子水准仪；又如利用激光扫乎仪和带探测的水准标尺，可以使读数由标尺自动记录，由于这种试验结果还不能达到精密几何水准测量的要求，因此也没有解决水准测量读数自动化的难题。
直到1990年威特厂首先研制出数字水准仪NA2000。可以说，从1990年起，大地测量仪器已经完成了从精密光机仪器向光机电测一体化的高技术产品的过渡，攻克了大地测量仪器中水准仪数字化读数的这一最后难关。
到1994年蔡司厂研制出了电子水准仪DiNi 10/20，同年拓普康厂也研制出了电子水准仪DL-101/102，随后拓普康厂又研制出带PCMClA卡槽的DL-101C/102C，索佳(SOK-KIA)研制了新型数字水准仪POWERLEVEL SDL 30。这意味着电子水准仪也将普及，但就其精度与稳定性电子水准仪是否能与光学水准仪相提并论，则有待实践进一步证明。GPS技术只能确定大地高，大地高换算成工程上实用的正高，还需要知道高程异常，确定高程异常还少不了精密水准测量。这也是各厂家努力开发电子水准仪的原因之一。