光柵尺是精密測量儀器中的核心元件，主要用于直線或旋轉(zhuǎn)位移的高精度測量。其作用和工作原理基于光學(xué)干涉和莫爾條紋技術(shù)，廣泛應(yīng)用于數(shù)控機床、坐標測量機（CMM）、半導(dǎo)體設(shè)備等領(lǐng)域。以下是詳細說明：

一、光柵尺的作用

1. 位移測量  

 將機械位移轉(zhuǎn)換為電信號，通過檢測光柵條紋的變化計算移動距離和方向。

2. 閉環(huán)控制  

 在數(shù)控系統(tǒng)中實時反饋位置信息，與伺服電機構(gòu)成閉環(huán)控制，修正機械誤差（如絲杠反向間隙、熱變形）。

3. 高分辨率檢測  

 分辨率可達納米級（如1nm），遠高于傳統(tǒng)編碼器或磁柵尺。

二、光柵尺的精度關(guān)鍵指標

1. 分辨率（Resolution）  

 最小可檢測位移量，取決于光柵刻線密度（如20nm~1μm）。高精度光柵每毫米刻線數(shù)可達數(shù)千條（如10000線/mm）。

2. 精度等級（Accuracy）  

 系統(tǒng)誤差范圍，通常以±μm/m表示。例如：普通級：±5μm/m  ；超高精度級：±0.1μm/m（如海德漢的某些型號）。

3. 重復(fù)性（Repeatability）  

 多次測量同一位置的一致性，通常優(yōu)于絕對精度（如±0.05μm）。

三、維護與校準

定期清潔：避免灰塵遮擋光路（如使用無水乙醇清潔標尺光柵）。

溫度補償：內(nèi)置溫度傳感器實時修正熱變形誤差。

動態(tài)校準：通過激光干涉儀進行在線校準。

四、技術(shù)發(fā)展趨勢

1. 絕對式光柵尺：無需回零，直接輸出絕對位置信息。

2. 集成化設(shè)計：將讀數(shù)頭與信號處理電路集成，減少外部干擾。

3. 抗污染技術(shù)：自清潔涂層或氣密封裝（適用于惡劣環(huán)境）。

光柵尺的精度和可靠性使其成為超精密制造的核心傳感器，未來隨著微納加工技術(shù)的進步，其性能還將進一步提升。

日本進口KOSAKA 臺階儀，有ET200A，ET4000系列和ET10000，可測量各類薄膜厚度，最小測量單位可達0.1nm，配置行業(yè)領(lǐng)先的直動式傳感器及高精度光柵尺、測量軸，擁有較高的定位精度、直線精度、測量精度及重復(fù)性。

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