光栅尺,也称为光学直线编码器,是一种利用光学原理实现高精度位移测量的传感器,常用于测量直线位置、位移和速度。应用于数控机床的闭环伺服系统中,其测量输出的信号为数字脉冲,具有检测范围大,检测精度高,响应速度快的特点。光栅尺按照制造方法和光学原理的不同,分为透射光栅和反射光栅。

常用规格(支持专业定制)
参数类别 | 玻璃材质光栅尺 | 菲林材质光栅尺 |
材料 | 石英玻璃、苏打玻璃 B270 等 | Kodak、Agfa |
厚度 | 0.5–7.8mm | 0.18mm(可定制厚度) |
线宽误差 | 0.5μm | 2μm |
最小线宽 | 0.5μm | 8μm |
分辨率 | - | 25400dpi / 50800dpi |
解析度 | 100-10000Lpi | 30Lpi–1500Lpi |
光栅条最大尺寸 | 1000mm | 3500mm |
图形 | 增量式 | 增量式 |
形式 | 透射式 / 反射式 | 透射式 / 反射式 |
图案涂层 | 铬 | - |
光栅尺通常由两大部分组成:

1、标尺光栅(固定部分)
一条带有均匀刻线的玻璃或金属尺,刻线间距非常小(微米级);
2、读数头(移动部分)
内部包含光源(LED)、光电传感器和信号处理电路;随着机械运动沿光栅尺移动,实时读取位置信息。
通俗来讲,光栅尺的核心基于一个光学原理,即光通过规则刻线时会产生周期性变化(类似“明暗条纹”)。过程可以这样理解:
1、光源照射到光栅刻线上;
2、光线被刻线“切割”成周期性的明暗信号;
3、光电传感器接收这些变化;
4、系统将其转换成电信号(脉冲或数字量);
5、最终计算出位移、位置或速度;
1、超高精度:分辨率可达微米甚至纳米级,广泛用于高端数控设备;
2、实时反馈能力强:能连续输出位置信号,适合闭环控制系统;
3、非接触测量:机械磨损、使用寿命长、稳定性高;
4、抗干扰能力较好:光学测量不受电磁干扰影响、信号稳定可靠。
光栅尺几乎出现在所有“需要精确移动”的设备中,比如:
1、数控机床(CNC):位置闭环控制
2、自动化设备:精密定位
3、半导体设备:纳米级定位
4、检测仪器:高精度测量系统
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