光栅尺的测量原理

    光学扫描型光栅尺或编码器的测量基准都是周期刻线-光栅。

    这些光栅刻在玻璃或钢材基体上。大长度测量用的光栅尺基体为钢带。

    这些精密光栅通过多种光刻工艺制造。光栅刻制方法有:

    在玻璃上镀硬铬线

    在镀金钢带上蚀刻线条

    在玻璃或钢材基体上蚀刻三维结构图案。

    开发的光刻工艺生产的栅距典型值为40 um至4 um。

    这种方法除了能刻制栅距非常小的光栅外，而且它刻制的光栅线条边缘清晰、均匀。再加上光电扫描法，这些边缘清晰的刻线是输出高质量信号的关键。

    母版光栅采用定制的精密刻线机制造。

    测量法

    测量法是指编码器通电时就可立即得到位置值并随时供后续信号处理电子电路读取。无需移动轴执行参考点回零操作。位置信息来自光栅，它由一系列码组成。单独的增量刻轨信号用于细分处理后得到位置值，同时也能生成供选用的增量信号。

    增量测量法

    增量测量法的光栅由周期性的栅状线条组成。位置信息通过计算自某点开始的增量数(测量步距数) 获得。由于必须用参考点确定位置值，因此在光栅尺或光栅尺带上还刻有一个带参考点的轨道。参考点确定的光栅尺位置值可以到一个测量步距。必须通过扫描参考点建立基准点或确定上次选择的原点。

    有时，机床需要的运动行程很大。为加快和简化“参考点回零”操作，许多光栅尺刻有距离编码参考点，这些参考点彼此相距数学算法确定的距离。移过两个相邻参考点后(一般只有数毫米) (见表),后续电子电路就能找到参考点位置。如果光栅尺或编码器型号后有字母“C"表示是距离编码参考点(例如LS487C )。