一、光柵尺是什么

光柵尺（又稱光柵）是一種高精度的直線位移傳感器，是數控機床閉環控制系統中用得較多的測量裝置，由光源、聚光鏡、標尺光柵（長光柵）、指示光柵（短光柵）和硅光電池等光敏元件組成。

光柵尺通常為一長一短兩塊光柵尺配套使用。其中長的一塊稱為主光柵或標尺光柵，安裝在機床移動部件上，要求與行程等長，短的一塊稱為指示光柵，指示光柵和光源、透鏡、光敏元件裝在掃描頭中，安裝在機床固定部件上。

數控機床中用于直線位移檢測的光柵尺，有透射光柵和反射光柵兩大類。在玻璃表面上制成透明與不透明間隔相等的線紋，稱透射光柵。在拿屬的鏡面上制成全反射與漫反射間隔相等的線紋，稱為反射光柵。

二、光柵尺的作用功能用途

光柵尺經常應用于數控機床的閉環伺服系統中，可用作直線位移或者角位移的檢測。其測量輸出的信號為數字脈沖，具有檢測范圍大，檢測精度高，響應速度快的特點。例如，在數控機床中常用于對刀具和工件的坐標進行檢測，來觀察和跟蹤走刀誤差，以起到一個補償刀具的運動誤差的作用。

目前，在精密加工和精密位移測量中，常采用光柵尺作為測量傳感器，直接與二次儀表或數控系統相連進行位移測量。測量精度主要由傳感器精度決定。隨著電子技術和單片機技術的發展，光柵傳感器將在位移測量系統中得到更廣泛的應用，并逐漸向智能化方向轉變。該測量系統利用光柵運動產生的莫爾條紋和電子電路完成位移的自動測量。具有判別光柵運動方向、預置初始值、實現自動定位控制和超限報警、自檢和斷電保護、糾錯等功能。

三、光柵尺的安裝與調試

1、光柵尺線位移傳感器安裝基面

安裝所購買的品牌光柵尺傳感器時，不能直接將傳感器安裝在粗糙不平的機床身上，更不能安裝在打底涂漆的機床身上。光柵主尺及讀數頭分別安裝在機床相對運動的兩個部件上。用千分表檢查機床工作臺的主尺安裝面與導軌運動的方向平行度。千分表固定在床身上，移動工作臺，要求達到平行度為0.1mm/1000mm以內。如果不能達到這個要求，則需設計加工一件光柵尺基座。

2、光柵尺線位移傳感器主尺安裝

將光柵主尺用M4螺釘上在機床安裝的工作臺安裝面上，但不要上緊，把千分表固定在床身上，移動工作臺（主尺與工作臺同時移動）。用千分表測量主尺平面與機床導軌運動方向的平行度，調整主尺M4螺釘位置，使主尺平行度滿足0.1mm/1000mm以內時，把M2螺釘徹底上緊。

3、光柵尺線位移傳感器讀數頭的安裝

在安裝讀數頭時，首先應保證讀數頭的基面達到安裝要求，然后再安裝讀數頭，其安裝方法與主尺相似。最后調整讀數頭，使讀數頭與光柵主尺平行度保證在0.1mm之內，其讀數頭與主尺的間隙控制在1~1.5mm以內。

4、光柵尺線位移傳感器限位裝置

光柵線位移傳感器全部安裝完以后，一定要在機床導軌上安裝限位裝置，以免機床加工產品移動時讀數頭沖撞到主尺兩端，從而損壞光柵尺。另外，用戶在選購光柵線位移傳感器時，應盡量選用超出機床加工尺寸100mm左右的光柵尺，以留有余量。

5、光柵尺線位移傳感器檢查

光柵線位移傳感器安裝完畢后，可接通數顯表，移動工作臺，觀察數顯表計數是否正常。

在機床上選取一個參考位置，來回移動工作點至該選取的位置。數顯表讀數應相同（或回零）。另外也可使用千分表（或百分表），使千分表與數顯表同時調至零（或記憶起始數據），往返多次后回到初始位置，觀察數顯表與千分表的數據是否一致。

通過以上工作，光柵尺線位移傳感器的安裝就完成了。但對于一般的機床加工環境來講，鐵屑、切削液及油污較多。因此，傳感器應附帶加裝護罩，護罩的設計是按照傳感器的外形截面放大留一定的空間尺寸確定，護罩通常采用橡皮密封，使其具備一定的防水防油能力。

四、光柵尺使用注意事項

1、光柵尺傳感器與數顯表插頭座插拔時應關閉電源后進行。

2、盡可能外加保護罩，并及時清理濺落在尺上的切屑和油液，嚴格防止任何異物進入光柵尺傳感器殼體內部。

3、定期檢查各安裝聯接螺釘是否松動。

4、為延長防塵密封條的壽命，可在密封條上均勻涂上一薄層硅油，注意勿濺落在玻璃光柵刻劃面上。

5、為保證光柵尺傳感器使用的可靠性，可每隔一定時間用乙醇混合液（各50%）清洗擦拭光柵尺面及指示光柵面，保持玻璃光柵尺面清潔。

6、光柵尺傳感器嚴禁劇烈震動及摔打，以免破壞光柵尺，如光柵尺斷裂，光柵尺傳感器即失效了。

7、不要自行拆開光柵尺傳感器，更不能任意改動主柵尺與副柵尺的相對間距，否則一方面可能破壞光柵尺傳感器的精度；另一方面還可能造成主柵尺與副柵尺的相對摩擦，損壞鉻層也就損壞了柵線，以而造成光柵尺報廢。

8、應注意防止油污及水污染光柵尺面，以免破壞光柵尺線條紋分布，引起測量誤差。

9、光柵尺傳感器應盡量避免在有嚴重腐蝕作用的環境中工作，以免腐蝕光柵鉻層及光柵尺表面，破壞光柵尺質量。