什么是光栅尺 光栅尺的定义及作用

1、什么是光栅尺

光栅尺是一种长度测量仪器，利用光学干涉测量原理，可以测量机床轴的相对位移和运动状态，以达到精确测量和控制的目的。

光栅尺通常由光栅、读取头、电子线路和显示设备组成。其中，光栅是由平行或交错的透明和不透明直线构成的周期性条纹，而读取头则是通过感应光栅条纹来输出电信号的传感器。

2、光栅尺的工作原理

当光栅尺相对运动时，读取头会通过光栅条纹的阻挡对射入其检测范围内的光电信号进行干扰，形成光干涉现象。根据干涉信号的变化来计算移动的距离和速度，并将其转化为数字信号输出。

由于光波长的极小值和光学干涉测量的高精度和高分辨率，光栅尺可达到亚微米级的测量精度，成为目前最常用的工业测量仪器之一。

3、光栅尺的种类

光栅尺根据其原理和结构，可分为反射式光栅尺和透射式光栅尺两种。其中，反射式光栅尺是以平行的光栅为主，光源和读取头位于同一侧，光栅的反射光经过反向传输后被读取头接收；而透射式光栅尺则是以交错的光栅为主，光源和读取头分别位于光栅的两侧，测量前需要进行光栅对准。

此外，光栅尺根据标定方式，可分为单标定和双标定。单标定是通过设置读取头，标定位置零点，双标定则是设置两个标定位置，通过两个标定位置来消除漂移误差，提高测量精度。

4、光栅尺的应用领域

光栅尺广泛应用于数控机床、电子脉冲发生器、平面磨床等高精度测量和控制领域。特别是在高速运动和复杂曲线加工，光栅尺可以实时检测并控制加工轨迹，减小误差，提高加工精度。

此外，在高精度量测领域，光栅尺也可被用于制造、光学和半导体材料的研究和生产中。