光栅尺和编码器介绍
光栅尺和编码器的区别
光栅尺和编码器的区别下面将详细探讨光栅尺和编码器的区别。
首先，我们将介绍两者的基本概念，然后通过比较它们的特性和应用来展示它们的差异。
一、基本概念1、光栅尺：光栅尺是一种利用光栅和光电检测技术进行测量或位置反馈的装置。
其工作原理是利用一对相对移动的光栅，通过测量光栅的相对位移来计算物体的位置或位移。
2、编码器：编码器是一种用于测量旋转角度或位置的装置。
它通过读取旋转编码器的脉冲数来测量旋转角度或位置。
编码器可以用于许多不同的应用，例如电机控制、机器人定位等。
二、特性比较1、分辨率：光栅尺的分辨率通常高于编码器。
由于光栅尺采用高精度光栅，其分辨率可以非常高，达到微米甚至纳米级别。
而编码器的分辨率通常较低，一般只有几十到几百个脉冲。
2、线性度：光栅尺的线性度通常优于编码器。
由于光栅尺采用一对相对移动的光栅，其测量结果不受机械误差的影响，因此其线性度很高。
而编码器的线性度受限于编码器的设计以及使用环境的影响，可能会有一些误差。
3、环境适应性：光栅尺对环境的变化较为敏感，例如温度、湿度和机械振动等，这些因素都可能影响光栅尺的测量精度。
而编码器对环境的变化不太敏感，因此更适合在恶劣环境下使用。
4、成本：一般来说，光栅尺的成本高于编码器。
光栅尺需要精密加工和制造，而且需要高质量的光电检测器。
编码器虽然也需要一定程度的加工和制造，但其结构相对简单，成本较低。
三、应用比较1、测量与反馈控制：在测量和反馈控制方面，光栅尺是一种常见的位置传感器。
它被广泛应用于各种高精度测量和反馈控制应用中，例如机床、运动控制系统等。
编码器则通常用于电机控制和机器人定位等应用中，通过读取编码器的脉冲数来控制电机的旋转角度或位置。
2、速度和位置控制：在速度和位置控制方面，编码器和光栅尺都可以使用。
但是，由于编码器的线性度和精度较低，它通常被用于低精度应用中，例如速度控制或简单位置控制。
而光栅尺则更适合高精度应用，例如高速运动控制系统或精密加工设备。
光栅尺和编码器介绍
光栅与编码器介绍位置检测装置作为数控机床的重要组成部分，其作用就是检测位移量，并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号相比较，若有偏差，经放大后控制执行部件使其向着消除偏差的方向运动，直至偏差等于零为止。
为了提高数控机床的加工精度，必须提高检测元件和检测系统的精度。
其中以编码器，光栅尺，旋转变压器，测速发电机等比较普遍，下面主要对光栅和编码器进行说明。
光栅,现代光栅测量技术简要介绍：将光源、两块长光栅（动尺和定尺）、光电检测器件等组合在一起构成的光栅传感器通常称为光栅尺。
光栅尺输出的是电信号，动尺移动一个栅距，输出电信号便变化一个周期，它是通过对信号变化周期的测量来测出动就与定就职相对位移。
目前使用的光栅尺的输出信号一般有两种形式，一是相位角相差90度的2路方波信号，二是相位依次相差90度的4路正弦信号。
这些信号的空间位置周期为W。
下面针对输出方波信号的光栅尺进行了讨论，而对于输出正弦波信号的光栅尺，经过整形可变为方波信号输出。
输出方波的光栅尺有A相、B 相和Z相三个电信号，A相信号为主信号，B相为副信号，两个信号周期相同，均为W，相位差90o。
Z信号可以作为较准信号以消除累积误差。
一、栅式测量系统简述从上个世纪50年代到70年代栅式测量系统从感应同步器发展到光栅、磁栅、容栅和球栅，这5种测量系统都是将一个栅距周期内的绝对式测量和周期外的增量式测量结合了起来，测量单位不是像激光一样的是光波波长，而是通用的米制（或英制）标尺。
它们有各自的优势，相互补充，在竞争中都得到了发展。
由于光栅测量系统的综合技术性能优于其他4种，而且制造费用又比感应同步器、磁栅、球栅低，因此光栅发展得最快，技术性能最高，市场占有率最高，产业最大。
光栅在栅式测量系统中的占有率已超过80%，光栅长度测量系统的分辨力已覆盖微米级、亚微米级和纳米级，测量速度从60m/min，到480m/min。
测量长度从1m、3m 达到30m和100m。
光栅尺和编码器介绍
光栅与编码器介绍位置检测装置作为数控机床的重要组成部分，其作用就是检测位移量，并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号相比较，若有偏差，经放大后控制执行部件使其向着消除偏差的方向运动，直至偏差等于零为止。
为了提高数控机床的加工精度，必须提高检测元件和检测系统的精度。
其中以编码器，光栅尺，旋转变压器，测速发电机等比较普遍，下面主要对光栅和编码器进行说明。
光栅,现代光栅测量技术简要介绍：将光源、两块长光栅（动尺和定尺）、光电检测器件等组合在一起构成的光栅传感器通常称为光栅尺。
光栅尺输出的是电信号，动尺移动一个栅距，输出电信号便变化一个周期，它是通过对信号变化周期的测量来测出动就与定就职相对位移。
目前使用的光栅尺的输出信号一般有两种形式，一是相位角相差90度的2路方波信号，二是相位依次相差90度的4路正弦信号。
这些信号的空间位置周期为W。
下面针对输出方波信号的光栅尺进行了讨论，而对于输出正弦波信号的光栅尺，经过整形可变为方波信号输出。
输出方波的光栅尺有A相、B 相和Z相三个电信号，A相信号为主信号，B相为副信号，两个信号周期相同，均为W，相位差90o。
Z信号可以作为较准信号以消除累积误差。
一、栅式测量系统简述从上个世纪50年代到70年代栅式测量系统从感应同步器发展到光栅、磁栅、容栅和球栅，这5种测量系统都是将一个栅距周期内的绝对式测量和周期外的增量式测量结合了起来，测量单位不是像激光一样的是光波波长，而是通用的米制（或英制）标尺。
它们有各自的优势，相互补充，在竞争中都得到了发展。
由于光栅测量系统的综合技术性能优于其他4种，而且制造费用又比感应同步器、磁栅、球栅低，因此光栅发展得最快，技术性能最高，市场占有率最高，产业最大。
光栅在栅式测量系统中的占有率已超过80%，光栅长度测量系统的分辨力已覆盖微米级、亚微米级和纳米级，测量速度从60m/min，到480m/min。
测量长度从1m、3m 达到30m和100m。
光栅、编码器基本知识
光栅、编码器基本知识位置检测装置作为数控机床的重要组成部分，其作用就是检测位移量，并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号相比较，若有偏差，经放大后控制执行部件使其向着消除偏差的方向运动，直至偏差等于零为止。
为了提高数控机床的加工精度，必须提高检测元件和检测系统的精度。
其中以编码器，光栅尺，旋转变压器，测速发电机等比较普遍，下面主要对光栅和编码器进行说明。
光栅,现代光栅测量技术简要介绍：将光源、两块长光栅（动尺和定尺）、光电检测器件等组合在一起构成的光栅传感器通常称为光栅尺。
光栅尺输出的是电信号，动尺移动一个栅距，输出电信号便变化一个周期，它是通过对信号变化周期的测量来测出动就与定就职相对位移。
目前使用的光栅尺的输出信号一般有两种形式，一是相位角相差90度的2路方波信号，二是相位依次相差90度的4路正弦信号。
这些信号的空间位置周期为W。
下面针对输出方波信号的光栅尺进行了讨论，而对于输出正弦波信号的光栅尺，经过整形可变为方波信号输出。
输出方波的光栅尺有A相、B 相和Z相三个电信号，A相信号为主信号，B相为副信号，两个信号周期相同，均为W，相位差90o。
Z信号可以作为较准信号以消除累积误差。
一、栅式测量系统简述从上个世纪50年代到70年代栅式测量系统从感应同步器发展到光栅、磁栅、容栅和球栅，这5种测量系统都是将一个栅距周期内的绝对式测量和周期外的增量式测量结合了起来，测量单位不是像激光一样的是光波波长，而是通用的米制（或英制）标尺。
它们有各自的优势，相互补充，在竞争中都得到了发展。
由于光栅测量系统的综合技术性能优于其他4种，而且制造费用又比感应同步器、磁栅、球栅低，因此光栅发展得最快，技术性能最高，市场占有率最高，产业最大。
光栅在栅式测量系统中的占有率已超过80%，光栅长度测量系统的分辨力已覆盖微米级、亚微米级和纳米级，测量速度从60m/min，到480m/min。
测量长度从1m、3m 达到30m和100m。
光栅尺和编码器介绍
光栅与编码器介绍位置检测装置作为数控机床的重要组成部分，其作用就是检测位移量，并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号相比较，若有偏差，经放大后控制执行部件使其向着消除偏差的方向运动，直至偏差等于零为止。
为了提高数控机床的加工精度，必须提高检测元件和检测系统的精度。
其中以编码器，光栅尺，旋转变压器，测速发电机等比较普遍，下面主要对光栅和编码器进行说明。
光栅,现代光栅测量技术简要介绍：将光源、两块长光栅（动尺和定尺）、光电检测器件等组合在一起构成的光栅传感器通常称为光栅尺。
光栅尺输出的是电信号，动尺移动一个栅距，输出电信号便变化一个周期，它是通过对信号变化周期的测量来测出动就与定就职相对位移。
目前使用的光栅尺的输出信号一般有两种形式，一是相位角相差90度的2路方波信号，二是相位依次相差90度的4路正弦信号。
这些信号的空间位置周期为W。
下面针对输出方波信号的光栅尺进行了讨论，而对于输出正弦波信号的光栅尺，经过整形可变为方波信号输出。
输出方波的光栅尺有A相、B 相和Z相三个电信号，A相信号为主信号，B相为副信号，两个信号周期相同，均为W，相位差90o。
Z信号可以作为较准信号以消除累积误差。
一、栅式测量系统简述从上个世纪50年代到70年代栅式测量系统从感应同步器发展到光栅、磁栅、容栅和球栅，这5种测量系统都是将一个栅距周期内的绝对式测量和周期外的增量式测量结合了起来，测量单位不是像激光一样的是光波波长，而是通用的米制（或英制）标尺。
它们有各自的优势，相互补充，在竞争中都得到了发展。
由于光栅测量系统的综合技术性能优于其他4种，而且制造费用又比感应同步器、磁栅、球栅低，因此光栅发展得最快，技术性能最高，市场占有率最高，产业最大。
光栅在栅式测量系统中的占有率已超过80%，光栅长度测量系统的分辨力已覆盖微米级、亚微米级和纳米级，测量速度从60m/min，到480m/min。
测量长度从1m、3m 达到30m和100m。
编码器和光栅尺不同步的原因
编码器和光栅尺不同步的原因编码器和光栅尺是机械加工中常用的测量工具，它们都可以用来测量物体的位置和运动状态。
然而，在实际应用中，我们有时会发现编码器和光栅尺的测量结果不同步，这会导致机器的精度下降，甚至出现故障。
那么，编码器和光栅尺不同步的原因是什么呢？首先，我们需要了解编码器和光栅尺的工作原理。
编码器是一种通过测量旋转或线性运动来确定位置的传感器。
它通常由一个光电传感器和一个旋转或线性编码盘组成。
当编码盘旋转或移动时，光电传感器会检测到编码盘上的光栅条纹，并将其转换为数字信号输出。
光栅尺也是一种测量位置和运动状态的传感器，它由一个光栅条纹和一个读头组成。
当物体移动时，光栅条纹会通过读头被检测到，并转换为数字信号输出。
那么，为什么编码器和光栅尺的测量结果会不同步呢？一种可能的原因是机械结构的松动或变形。
由于机械部件的松动或变形，编码器和光栅尺的测量位置可能会发生偏移，导致测量结果不同步。
此外，机器的振动和冲击也可能会导致编码器和光栅尺的测量结果不同步。
在机器运行时，振动和冲击会使机械部件发生微小的位移，从而影响编码器和光栅尺的测量结果。
另一个可能的原因是信号处理电路的故障。
编码器和光栅尺的测量结果需要经过信号处理电路进行处理和放大，然后才能输出到控制系统中。
如果信号处理电路出现故障，就会导致编码器和光栅尺的测量结果不同步。
此外，信号处理电路的干扰和噪声也可能会影响编码器和光栅尺的测量结果。
最后，编码器和光栅尺的不同步还可能与控制系统的参数设置有关。
控制系统需要根据编码器和光栅尺的测量结果来控制机器的运动，如果控制系统的参数设置不正确，就会导致编码器和光栅尺的测量结果不同步。
例如，如果控制系统的采样周期设置过长，就会导致编码器和光栅尺的测量结果滞后，从而影响机器的精度和稳定性。
综上所述，编码器和光栅尺不同步的原因可能与机械结构的松动或变形、信号处理电路的故障、振动和冲击以及控制系统的参数设置有关。
光栅尺工作原理
光栅尺工作原理
光栅尺是一种非接触式的测量仪器，它主要用于精密机械加工、测量和运动控制领域。
其工作原理是基于摩擦原理、光学原理和电学原理。
通常，光栅尺由光栅编码器、读数头、信号处理器、显示器和上位机等组成。
光栅编码器是光栅尺的核心部件，它利用光学原理将长度间隔等信息转化为光学信号。
光栅尺中常用的光栅编码器主要有反射式和透射式两种。
反射式光栅编码器由光栅和检测器组成，光栅贴在测量物体上，当物体移动时，光栅上的刻线就会使反射光在空气中产生相位差，进而在检测器中形成光强变化，由光电检测器转化为电信号，表示出位移数值。
透射式光栅编码器由透过的光栅和透光窗口组成，光线从窗口透过到光栅中，这时在光栅中将产生交替的明暗条纹，此时在另一侧与光栅一起设立的光电检测器接受到光信号，并将其转化为电信号输出，表示出位移数值。
读数头接收到编码器的电信号后，将其处理成标准的数字信号，再由信号处理器将这些数字信号转化为位移数值，并通过显示器或上位机进行显示和处理。
光栅尺的精度在一定程度上依赖于光电检测器和信号处理器的性能。
总的来说，光栅尺通过光学原理和电学原理将运动物体的位移量转换为数字信号，然后将其进行处理和显示，提供高精度和可靠的运动控制和测量结果。
它广泛应用于机床、加工中心、印刷机、机器人等精密运动控制领域。
编码器与光栅
第4章光电式传感器
2．辨向原理 为了辨别主光栅是向左还是向右移动，可在相隔1/4条纹间的位置上 安装两只光敏元件，这两只光敏元件输出信号 U1 、 U2 的相位差将为 π/2 ， 可以根据它们超前/滞后的关系判别出指示光栅的移动方向，如下图所示。 两种信号经整形后得到方波U1/ 和U2/。U2/ 作为门控信号同U1/的微 分信号一起输入到与门Y1、同U1/倒 相后的微分信号一起输入到与门Y2。 光栅右移时，U2/超前U1/，则先于 U1/的微分信号打开了Y1，可从Y1得 到向右移动脉冲输出（Y1称为右移 动脉冲输出端）；而U1/倒相后的微 分信号到达Y2时Y2已关闭，则Y2 （左移动脉冲输出端）没有输出， 反之亦然。这样就实现了主光栅左 右移动的方向辨别和移动脉冲的输 出。
传感器与检测技术
Sensor and Detection Technology
朱启兵 zhuqib@
传感器与检测技术
第4章 光电式传感器
4.2.1
4.2.2 1.2
光电码盘 光 栅
2/48
第4章光电式传感器
4.2.1 光电码盘
编码器主要分为脉冲盘式和码盘式两大类：
脉冲盘式编码器不能直接输出数字编码，需要增加有关数字电路才可 能得到数字编码。而码盘式编码器能直接输出某种码制的数码 (后面将详 细说明)。这两种形式的数字传感器，由于它们具有高精度、高分辨率和 高可靠性，已被广泛应用于各种位移量的测量。目前，使用最多的是光 电编码器，本节将重点予以介绍。 码盘式编码器也称为绝对编码器，它将角度或直线坐标转换为数字编 码，能方便地与数字系统(如微机)联接。编码器按其结构可分为接触式、 光电式和电磁式三种，后两种为非接触式编码
4222048第4章光电式传感器尺身安装孔反射式扫描头与移动部件固定扫描头安装孔可移动电缆光栅的外形及结构防尘保护罩的内部为长磁栅2148第4章光电式传感器扫描头与移动部件固定光栅尺可移动电缆光栅的外形及结构续2248第4章光电式传感器莫尔条纹的光学放大作用在透射式直线光栅中把主光栅与指示光栅的刻线面相对叠合在一起中间留有很小的间隙并使两者的栅线保持很小的夹角
编码尺原理
编码尺原理1. 介绍编码尺原理是一种用于测量长度的原理，广泛应用于工程测量和物理实验中。
该原理基于光栅尺，通过测量光栅尺上的编码信号来确定长度。
本文将详细介绍编码尺原理的基本概念和工作原理。
2. 光栅尺概述光栅尺是一种具有高精度的测量仪器，常用于机械加工、机器人控制和精密仪器等领域。
光栅尺由平行等距的透明条纹和间隙组成，可以将光通过透明条纹和间隙反射或透射出来，形成编码信号。
3. 光栅尺的工作原理光栅尺的工作原理基于多余度编码原理，通过在条纹和间隙之间进行编码，从而实现高精度的测量。
编码尺上的条纹和间隙被设计成宽度相等且等距分布，当光通过光栅尺时，会发生衍射现象，形成干涉纹，这些干涉纹将被传感器接收。
4. 干涉信号的获取和解码传感器接收到干涉纹后，将转换成电信号，并经过解码器进行解码。
解码器将干涉纹转换成数字化的编码信号，并对其进行处理和消噪，最终得到具有高精度的测量结果。
4.1 编码方式光栅尺可以采用绝对编码方式和增量编码方式。
绝对编码方式直接读取每一位的编码信号，可以在任何位置都能准确定位。
而增量编码方式只能读取相对运动的位移，需要一个起始点，无法进行绝对定位。
4.2 编码信号的解码解码器接收到编码信号后，需要进行解码。
解码器通过对编码信号的处理和比较，可以确定光栅尺的位移和位置，从而实现测量。
5. 编码尺的优势和应用领域编码尺具有高精度、高分辨率、高测量速度等优势，因此在许多领域得到广泛应用。
以下是一些常见的应用领域：5.1 机械加工编码尺在机械加工中用于实现工件定位、测量和追踪，可以提高加工精度和效率。
5.2 机器人控制编码尺可以用于机器人的定位和运动控制，可以实现高精度的运动轨迹跟踪和路径规划。
5.3 精密仪器编码尺可以用于各种精密仪器中，如显微镜、测量仪器等，提供高精度的测量结果。
5.4 光刻机编码尺在光刻机中的应用可以实现对芯片的高精度定位和曝光，提高光刻的精度和效果。
6. 编码尺的发展趋势随着科技的不断进步，编码尺的发展也在不断推进。
角度传感器原理及应用
角度传感器原理及应用光学角度传感器基于光的折射原理，通过测量光线经过组件的角度变化来计算物体的角度。
常见的光学角度传感器包括旋转编码器和光栅尺。
旋转编码器是一种将旋转角度转化为数字脉冲的设备，根据输出脉冲的数量可以计算物体的转角。
光栅尺是一种基于光栅条纹原理的传感器，通过测量光栅束在物体表面的反射并计算光束的位置来确定物体的角度。
磁性角度传感器基于磁场的变化来测量物体的角度，常见的磁性角度传感器包括霍尔传感器和磁编码器。
霍尔传感器利用霍尔效应测量磁场的变化，具有高灵敏度和快速响应的特点，常用于测量转子的角度。
磁编码器是一种将磁性编码盘与磁头结合的设备，通过检测磁场的变化来计算物体的角度。
电感角度传感器通过测量电感元件的变化来计算物体的角度，常见的电感角度传感器包括变压器和感应角度传感器。
变压器利用电感线圈的自感作用来测量角度变化，通过测量电压或电流的变化来计算物体的角度。
感应角度传感器则利用带有铁芯的线圈来感应外部磁场的变化，并通过测量感应电流的变化来计算物体的角度。
加速度角度传感器基于物体加速度的变化来测量角度，常见的加速度角度传感器包括MEMS加速度计和压电加速度计。
MEMS加速度计利用微机电系统技术测量物体在三维空间的加速度，并根据加速度的变化计算物体的角度。
压电加速度计则利用由压电晶体引起的电荷变化来测量加速度，并计算物体的角度。
温度角度传感器基于温度的变化来测量角度，常见的温度角度传感器包括热敏电阻和热电偶。
热敏电阻利用电阻值随温度变化而变化的特性来测量物体的角度，常用于测量环境温度。
热电偶则利用两种不同材料的热电效应来测量温度差，并根据温度差的变化来计算物体的角度。
角度传感器在机械控制中广泛应用，可用于测量机器人的关节角度、船舶的方向角、翼尖位置等。
在导航领域，角度传感器常用于测量飞机、汽车等的转弯角度，帮助导航系统实现导航。
在汽车领域，角度传感器常用于测量转向角度、车身倾斜角度等，以提供驾驶员动态的行车信息。
发格圆光栅和编码器
发格圆光栅和编码器
发光栅和编码器是两种常见的传感器设备，它们在工业自动化、机器人技术、医疗设备等领域中起着重要作用。
首先，让我们来谈谈发光栅。
发光栅是一种光学传感器，通常
由光源和接收器组成。
它们通过发射光束并检测光束的反射或透射
来检测物体的位置、形状或运动。
发光栅可以用于测量物体的位置、检测物体的存在或不存在、检测物体的运动方向和速度等。
在工业
自动化中，发光栅常用于安全光栅，用于检测人员或物体是否进入
了危险区域，以便触发相应的安全措施。
接下来是编码器。
编码器也是一种位置传感器，它能够将物体
的位置或运动转换成电子信号。
编码器通常分为旋转编码器和线性
编码器两种类型。
旋转编码器用于测量旋转运动，常见的应用包括
电机控制、机械臂定位等；而线性编码器则用于测量直线运动，常
见的应用包括数控机床、印刷机械等。
编码器通过测量物体的位置
和速度，可以提供精准的位置反馈，从而实现精密控制和定位。
总的来说，发光栅和编码器都是重要的传感器设备，它们在工
业和科技领域中发挥着关键的作用，帮助实现自动化控制、精密定
位和安全监测等功能。
希望这个回答能够全面地介绍这两种传感器设备。
编码器和光栅尺不同步的原因
编码器和光栅尺不同步的原因1. 引言编码器和光栅尺是现代工业领域中常用的测量设备，用于测量物体的位置和运动。
然而，在实际应用中，我们常常会遇到编码器和光栅尺不同步的情况，即两者所测量出来的数值不一致。
本文将就编码器和光栅尺不同步的原因进行全面详细、完整且深入的探讨。
2. 编码器和光栅尺简介2.1 编码器编码器是一种能够将位置或运动转换成数字信号输出的装置。
它通常由一个固定部分和一个相对运动部分组成。
固定部分包含一个光源和一个接收器，而相对运动部分则包含一个透明的标尺或盘片。
当相对运动部分移动时，被遮挡或透过的光线数量也会发生变化，从而产生输出信号。
2.2 光栅尺光栅尺是一种通过使用光学原理来测量位置或运动的装置。
它由一条带有周期性透明与不透明条纹的透明玻璃或塑料标尺组成。
当光线照射到光栅尺上时，透明与不透明的条纹会使光线发生衍射，形成干涉条纹。
通过测量干涉条纹的位置，可以确定物体的位置或运动。
3. 编码器和光栅尺不同步的原因3.1 机械误差编码器和光栅尺在安装和使用过程中可能会受到机械误差的影响，导致其不同步。
机械误差包括但不限于以下几种：•安装误差：如果编码器或光栅尺没有正确安装在设备上，例如安装角度偏离了理想位置，就会导致测量结果不准确。
•松动问题：如果固定编码器或光栅尺的螺丝松动了，就会导致其相对运动部分与固定部分之间产生微小偏移，从而引起不同步现象。
•摩擦力：在编码器或光栅尺运动过程中，如果存在摩擦力过大或不均匀的情况，就会导致测量结果出现偏差。
3.2 光学误差光学误差是指由于光线的传播和衍射等原因引起的误差。
编码器和光栅尺都依赖于光学原理进行测量，因此光学误差也可能导致两者不同步。
•光源问题：编码器和光栅尺使用的光源如果不稳定或发生变化，就会导致测量结果不准确。
•光学系统校准不当：编码器和光栅尺中的光学系统需要经过精确的校准才能保证测量结果的准确性。
如果校准不当，就会导致两者之间产生偏差。
高精度编码器光栅尺参数
高精度编码器光栅尺参数
高精度编码器光栅尺参数是指用于测量和控制系统中的编码器光栅尺的相关参数。
编码器光栅尺是一种传感器装置，常用于测量物体的位置、速度和加速度等参数。
在高精度编码器光栅尺中，以下参数需要特别关注和优化：
1. 分辨率：分辨率是指光栅尺能够测量的最小位置变化量。
高分辨率可以提供更精确的测量结果，特别是在需要高精度控制的系统中。
2. 信号周期：光栅尺的信号周期是指一个完整的信号周期所对应的位置间隔。
信号周期越小，意味着光栅尺能够提供更高的测量频率和更精细的位置信息。
3. 误差：光栅尺的误差包括线性误差和非线性误差。
线性误差是指在测量范围内，光栅尺的实际测量值与理论值之间的差异。
非线性误差是指在测量范围内，光栅尺的测量值与位置之间的非线性关系导致的误差。
4. 反差：反差是指光栅尺信号的明暗变化。
反差越大，光栅尺的信号检测和读取过程越可靠，从而提高了系统的稳定性和可靠性。
5. 工作温度范围：光栅尺的工作温度范围是指能够正常工作和提供准确测量结果的温度范围。
在一些特殊工况或极端环境下，高精度编码器光栅尺需要具备较宽的工作温度范围以保障其性能和可靠性。
总之，高精度编码器光栅尺的参数包括分辨率、信号周期、误差、反差和工作温度范围等。
通过优化这些参数，可以提高编码器光栅尺的测量精度、稳定性和可靠性，满足系统对于高精度测量和控制的要求。
光栅尺和编码器介绍
光栅尺和编码器介绍一、光栅尺光栅尺是一种基于光学原理的测量设备，它利用光栅的周期性结构来测量位置和线性位移。
光栅尺由一根光导纤维和一组非常微小的刻痕组成，这些刻痕是均匀且等距离分布在光导纤维上的。
当光源照射在光栅上时，光会经过刻痕的反射或衍射，形成干涉条纹。
通过检测这些条纹的位置变化，可以计算出位置或线性位移的数值。
光栅尺具有高精度和高分辨率的特点。
它可以实现亚微米级的测量精度，并且可以用于测量较大的位移范围。
此外，光栅尺还具有高灵敏度和快速响应的特点，适用于高速运动控制系统。
光栅尺的应用非常广泛。
它被广泛应用于数控机床、半导体设备、医疗设备等行业。
在数控机床中，光栅尺可用于测量工件的位置和线性位移，确保机床运动的精确性和稳定性。
在半导体设备中，光栅尺可用于测量和控制光刻机的位置，确保芯片的精度和质量。
在医疗设备中，光栅尺可用于测量和控制超声设备的位置，确保医学成像结果的准确性。
二、编码器编码器是一种通过测量脉冲数或脉冲宽度来确定位置和运动的装置。
编码器有两种主要类型：增量式编码器和绝对式编码器。
1.增量式编码器增量式编码器是将物理位置转换为相应的电信号的装置。
它通过测量脉冲数或脉冲宽度的变化来确定位置和运动。
增量式编码器通常由光电二极管和光脉冲发射装置组成。
当物体移动时，光脉冲发射装置会发出一系列的光脉冲，通过光电二极管接收并转换为电信号。
通过计算接收到的脉冲数可以确定位置和运动的数值。
增量式编码器具有简单、稳定和成本低的特点。
它可以快速响应和反应，适用于高速运动控制系统。
然而，它无法直接确定位置，需要通过计算脉冲数的变化来求解。
2.绝对式编码器绝对式编码器是一种能够直接确定位置的装置。
它通过将位置信息编码到多个不同的信号轴上来实现。
绝对式编码器通常由光栅、霍尔传感器或磁传感器组成。
当物体移动时，传感器会检测到具有特定编码的标记，并将其转换为对应的位置信号。
绝对式编码器具有高精度和高分辨率的特点。
伺服控制,编码器和光栅尺的关系
伺服控制,编码器和光栅尺的关系
在伺服控制系统中，编码器和光栅尺都是用于测量位置和提供反馈信号的设备，它们与伺服控制系统紧密相关。
1.编码器（Encoder）：
-编码器是一种用于测量旋转或线性位置的设备。
它将位置信息转换为数字信号，通常以脉冲形式输出。
编码器的工作原理包括光电或磁感应技术，根据其类型分为光学编码器和磁性编码器。
-在伺服系统中，编码器常用于测量电机的转动角度或执行机构的线性位移。
控制系统通过读取编码器的信号来了解当前位置，并通过比较实际位置与目标位置来调整电机或执行机构的运动，以实现闭环控制。
2.光栅尺（Grating Ruler，光栅条尺）：
-光栅尺是一种高精度的位置测量装置，它利用光学原理通过光栅条的周期性结构来测量位置。
光栅尺通常用于需要更高分辨率和更高精度的应用。
-在伺服系统中，光栅尺可以作为高精度的位置反馈装置，用于提供更准确的位置信息。
它与编码器类似，但通常具有更高的分辨率和更精确的测量能力。
关系：
-编码器和光栅尺都是伺服系统中的位置反馈装置，用于提供实际位置信息。
-它们的工作原理都涉及到光学或磁性测量技术，但在技术细节和应用场景上可能有一些不同。
-在实际应用中，选择使用编码器还是光栅尺通常取决于精度和分辨率的要求，以及系统的成本考虑。
总的来说，编码器和光栅尺在伺服系统中都发挥着关键的角色，帮助系统实现准确的位置控制。
光栅 绝对值 原理编码器
光栅绝对值原理编码器光栅编码器原理一、概述光栅编码器是一种高精度的位置测量设备，它通过光电检测技术实现对物体位置的测量。
光栅编码器具有分辨率高、精度高、稳定性好等优点，广泛应用于机床、印刷机、数控机床等领域。
二、光栅编码器原理1. 光栅板原理光栅板是一种由透明和不透明条纹交替组成的玻璃或金属板。
当光线通过光栅板时，会发生衍射现象，使得出射光线呈现出干涉条纹图案。
2. 光电检测原理当干涉条纹图案经过一个光电检测器时，会产生电压信号。
这个信号的大小与干涉条纹图案中亮度和暗度的变化有关。
3. 绝对值编码器原理绝对值编码器是一种能够直接读取物体位置信息的编码器。
它采用多个不同位数的二进制代码来表示物体位置信息，并且每个代码都只表示一个特定位置。
4. 原理编码器原理原理编码器是一种能够通过计算物体位置的变化来确定物体位置信息的编码器。
它采用两个不同位数的二进制代码来表示物体位置信息，其中一个代码表示当前位置，另一个代码表示位置变化量。
三、光栅编码器分类1. 依据分辨率分类光栅编码器可以分为低分辨率、中分辨率和高分辨率三种类型。
低分辨率光栅编码器的分辨率在几十微米左右，适用于一些对精度要求不高的应用场合；中分辨率光栅编码器的分辨率在几微米到十几微米之间，适用于一些对精度要求比较高的应用场合；高分辨率光栅编码器的分辨率可以达到亚微米级别，适用于对精度要求极高的应用场合。
2. 依据测量方式分类光栅编码器可以按照测量方式分为增量式和绝对式两种类型。
增量式光栅编码器只能测量物体移动距离，不能直接读取物体位置信息；绝对式光栅编码器则可以直接读取物体位置信息，并且具有快速定位和自动复位等功能。
四、应用领域光栅编码器广泛应用于机床、印刷机、数控机床等领域。
在机床加工中，光栅编码器可以实现对加工精度的控制和提高，从而提高产品质量和生产效率。
在印刷机中，光栅编码器可以实现对印刷品的位置精度和色彩精度的控制和提高，从而提高印刷品的质量。
光栅编码器1
光栅编码器介绍与应用1.光栅编码器介绍光栅编码器包括带有光栅的尺子和电子反馈器件；光栅尺的实际作用就是检测位置信息，高精度的光栅尺是精密机械精度的一个重要影响因素，各个品牌的光栅也在不断的更新技术，提高光栅的精度，性能；精密仪器、精密机械是以后发展的重要方向，光栅尺的应用也更加的广泛。
光栅编码器一般应用是将读数头和光栅尺安装在两个相对移动的工件上，他们每移动一个栅距，输出信号便变化一个周期，通过周期的变化，来测量出相对位移；现在市面上使用的光栅编码器输出信号一般有三种，一种是两路相差90°的方波信号，也称数字信号，一种是两路相差90°的正玄信号，也称模拟信号，还有一种是串行输出，直接输出位置信息。
光栅编码器的尺子一般为金属尺带和玻璃尺带两种，同分辨率的金属尺带的价格较玻璃尺带稍便宜一些，性能也略差；高精度的光栅编码器的尺子多为玻璃尺带，玻璃尺的热敏系数等一些参数要优于金属尺子，不过玻璃尺的行程一般较短，金属尺在这方面就有较大的优势，金属尺的行程可以很长，可以有一定的弯折，安装也比较方便。
光栅编码器的主要参数有：分辨率、精度、重复性、带宽等。
在我们选择光栅的时候，首先要考虑它的精分辨率，要求的最小分辨率是多少，其次是精度，是否能满足系统的要求，还有就是输出频率；其他的还有一些安装要求，环境要求，维护等。
选择合适的光栅，不仅可以让设备满足设计要求，还能节约成本，提升设备的整体性能。
说了那么多，其实大家最关心的还是光栅编码器的精度，没有精度的编码器就好比走不准的手表，除了装饰毫无用处；影响精度的因素有很多，下面简单介绍一下；大家都知道，光栅编码器是通过读取尺子上的光栅来获得位置信息的，那是不是把尺子的栅距刻得越小越好呢？当然不是，不同的光栅编码器它的光电扫描原理不同，刻画的栅距也各不相同，通过电子细分做成不同分辨率的光栅编码器。
分辨率一般通过对光学传感器产生的周期信号进行电信号插值或数字插值产生。
光栅尺和编码器概念介绍
光栅尺和编码器概念介绍光栅尺和编码器概念介绍1. 什么是光栅尺？光栅尺是一种长度或位移检测元件，在任何需要检测长度或位移的时候，都可以选用光栅尺，前提是需要满足光栅尺的安装使用条件。
封闭光栅尺敞开式光栅尺2. 什么是编码器？编码器是一种检测角度的反馈元件，同时也可以检测旋转速度，在需要检测角度或旋转速度时，可以选用编码器，前提是需要满足编码器的安装、使用条件。
高分辨率角度编码器转速编码器3. 光栅尺有哪些种类？按测量介质分类，有玻璃光栅尺，钢带光栅尺。
发格的M系列，C系列，S系列，G系列属于玻璃光栅尺；发格的L系列是钢带光栅尺。
按输出信号分类，有1Vpp正弦波信号，TTL方波信号，绝对信号（数字信号）光栅尺；其中绝对式光栅尺又包含不同的通讯协议，如SSI协议、串行协议、FeeDat协议，FeeDat协议是发格自行研究的协议。
、绝对信号方波信号正弦信号4. 如何选择光栅尺？应考虑的因素包括：所需测量长度，可接收的信号类型，所需的测量精度，安装空间大小、需要连接的数控系统等等。
5. 什么是光栅尺的测量精度？光栅尺的测量精度指在任意一米范围内，光栅尺的测量结果与实际值之间的差距小于所标称的值，如有效测量范围2040mm，精度3um的光栅尺，任意一米范围内的测量结果与实际值的差距小于±3um，注意，不是±1.5um。
6. 光栅尺密封等级IP54、IP64是什么含义？IP后面的第一个数字表示电器防止外物侵入的等级，第二个数字表示电器防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。
IP54指不可能完全阻止灰尘进入，但灰尘进入的数量不会对设备造成伤害；在一段时间，5分钟内，可以防止各个方向飞溅而来的水侵入电器而造成损坏。
IP64指完全防止外物及灰尘侵入；同时在一段时间，5分钟内，可以防止各个方向飞溅而来的水侵入电器而造成损坏。
7. 光栅尺的分辨率是什么意思分辨率是在显示设备上（如数显表、数控系统），其数值累加的最小单位。
编码器、磁栅、光栅的工作原理及作用
编码器的工作原理及作用：它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器，这些脉冲能用来控制角位移，如果编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起，也可用于测量直线位移。
编码器产生电信号后由数控制置CNC、可编程逻辑控制器PLC、控制系统等来处理。
这些传感器主要应用在下列方面：机床、材料加工、电动机反馈系统以及测量和控制设备。
在ELTRA编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。
读数系统是基于径向分度盘的旋转，该分度由交替的透光窗口和不透光窗口构成的。
此系统全部用一个红外光源垂直照射，这样光就把盘子上的图像投射到接收器表面上，该接收器覆盖着一层光栅，称为准直仪，它具有和光盘相同的窗口。
接收器的工作是感受光盘转动所产生的光变化，然后将光变化转换成相应的电变化。
一般地，旋转编码器也能得到一个速度信号，这个信号要反馈给变频器，从而调节变频器的输出数据。
故障现象：1、旋转编码器坏（无输出）时，变频器不能正常工作，变得运行速度很慢，而且一会儿变频器保护，显示“PG断开”...联合动作才能起作用。
要使电信号上升到较高电平，并产生没有任何干扰的方波脉冲，这就必须用电子电路来处理。
编码器pg接线与参数矢量变频器与编码器pg之间的连接方式,必须与编码器pg的型号相对应。
一般而言,编码器pg型号分差动输出、集电极开路输出和推挽输出三种,其信号的传递方式必须考虑到变频器pg卡的接口,因此选择合适的pg卡型号或者设置合理.编码器一般分为增量型与绝对型，它们存着最大的区别：在增量编码器的情况下，位置是从零位标记开始计算的脉冲数量确定的，而绝对型编码器的位置是由输出代码的读数确定的。
在一圈里，每个位置的输出代码的读数是唯一的；因此，当电源断开时，绝对型编码器并不与实际的位置分离。
如果电源再次接通，那么位置读数仍是当前的，有效的；不像增量编码器那样，必须去寻找零位标记。
现在编码器的厂家生产的系列都很全，一般都是专用的，如电梯专用型编码器、机床专用编码器、伺服电机专用型编码器等，并且编码器都是智能型的，有各种并行接口可以与其它设备通讯。
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光栅与编码器介绍位置检测装置作为数控机床的重要组成部分，其作用就是检测位移量，并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号相比较，若有偏差，经放大后控制执行部件使其向着消除偏差的方向运动，直至偏差等于零为止。
为了提高数控机床的加工精度，必须提高检测元件和检测系统的精度。
其中以编码器，光栅尺，旋转变压器，测速发电机等比较普遍，下面主要对光栅和编码器进行说明。
光栅,现代光栅测量技术简要介绍：将光源、两块长光栅（动尺和定尺）、光电检测器件等组合在一起构成的光栅传感器通常称为光栅尺。
光栅尺输出的是电信号，动尺移动一个栅距，输出电信号便变化一个周期，它是通过对信号变化周期的测量来测出动就与定就职相对位移。
目前使用的光栅尺的输出信号一般有两种形式，一是相位角相差90度的2路方波信号，二是相位依次相差90度的4路正弦信号。
这些信号的空间位置周期为W。
下面针对输出方波信号的光栅尺进行了讨论，而对于输出正弦波信号的光栅尺，经过整形可变为方波信号输出。
输出方波的光栅尺有A相、B 相和Z相三个电信号，A相信号为主信号，B相为副信号，两个信号周期相同，均为W，相位差90o。
Z信号可以作为较准信号以消除累积误差。
一、栅式测量系统简述从上个世纪50年代到70年代栅式测量系统从感应同步器发展到光栅、磁栅、容栅和球栅，这5种测量系统都是将一个栅距周期内的绝对式测量和周期外的增量式测量结合了起来，测量单位不是像激光一样的是光波波长，而是通用的米制（或英制）标尺。
它们有各自的优势，相互补充，在竞争中都得到了发展。
由于光栅测量系统的综合技术性能优于其他4种，而且制造费用又比感应同步器、磁栅、球栅低，因此光栅发展得最快，技术性能最高，市场占有率最高，产业最大。
光栅在栅式测量系统中的占有率已超过80%，光栅长度测量系统的分辨力已覆盖微米级、亚微米级和纳米级，测量速度从60m/min，到480m/min。
测量长度从1m、3m 达到30m和100m。
二、光栅测量技术发展的回顾计量光栅技术的基础是莫尔条纹（Moire fringes），1874年由英国物理学家L.Rayleigh首先提出这种图案的工程价值，直到20世纪50年代人们才开始利用光栅的莫尔条纹进行精密测量。
1950年德国Heidenhain首创DIADUR复制工艺，也就是在玻璃基板上蒸发镀铬的光刻复制工艺，这才能制造高精度、价廉的光栅刻度尺，光栅计量仪器才能为用户所接受，进入商品市场。
1953年英国Ferranti公司提出了一个4相信号系统，可以在一个莫尔条纹周期实现4倍频细分，并能鉴别移动方向，这就是4倍频鉴相技术，是光栅测量系统的基础，并一直广泛应用至今。
德国Heidenhain公司1961年开始开发光栅尺和圆栅编码器，并制造出栅距为4μm（250线/mm）的光栅尺和10000线/转的圆光栅测量系统，能实现1微米和1角秒的测量分辨力。
1966年制造出了栅距为20μm（50线/mm）的封闭式直线光栅编码器。
在80年代又推出AURODUR工艺，是在钢基材料上制作高反射率的金属线纹反射光栅。
并在光栅一个参考标记（零位）的基础上增加了距离编码。
在1987年又提出一种新的干涉原理，采用衍射光栅实现纳米级的测量，并允许较宽松的安装。
1997年推出用于绝对编码器的EnDat双向串行快速连续接口，使绝对编码器和增量编码器一样很方便的应用于测量系统。
现在光栅测量系统已十分完善，应用的领域很广泛，全世界光栅直线传感器的年产量在60万件左右，其中封闭式光栅尺约占85%，开启式光栅尺约占15%。
三、当今采用的光电扫描原理及其产品系列光栅根据形成莫尔条纹的原理不同分为几何光栅（幅值光栅）和衍射光栅（相位光栅），又可根据光路的不同分为透射光栅和反射光栅。
光米级和亚微米级的光栅测量是采用几何光栅，光栅栅距为100μm至20μm远于光源光波波长，衍射现象可以忽略，当两块光栅相对移动时产生低频拍现象形成莫尔条纹，其测量原理称影像原理。
纳米级的光栅测量是采用衍射光栅，光栅栅距是8μm或4μm，栅线的宽度与光的波长很接近，则产生衍射和干涉现象形成莫尔条纹，其测量原理称干涉原理。
现以Heidenhain产品采用的3种测量原理介绍如下。
1.具有四场扫描的影像测量原理（透射法）采用垂直入射光学系统均为4相信号系统，是将指示光栅（扫描掩膜）开四个窗口分为4相，每相栅线依次错位四分之一栅距，在接收的4个光电元件上可得到理想的4相信号，这称为具有四场扫描的影像测量原理。
Heidenhain的LS系列产品均采用此原理，其栅距为20μm，测量步距为0.5μm，准确度为±10、±5、±3μm三种，最大测量长度3m，载体为玻璃。
2.有准单场扫描的影像测量原理（反射法）反射标尺光栅是采用40μm栅距的钢带，指示光栅（扫描掩膜）用二个相互交错并有不同衍射性能的相位光栅组成，这样一来，一个扫描场就可以产生相移为四分之一栅距的四个图象，称此原理为准单场扫描的影象测量原理。
由于只用一个扫描场，标尺光栅局部的污染使光场强度的变化是均匀的，并对四个光电接收元件的影响是相同的，因此不会影响光栅信号的质量。
与此同时，指示光栅和标尺光栅的间隙和间隙公差能大一些。
Heidenhain LB和LIDA系列的金属反射光栅就是采用这一原理。
LIDA系列开式光栅其栅距为40μm和20μm，测量步距0.1μm，准确度有±5μm、±3μm，测量长度可达30m，最大速度480m/min。
LB系列闭式光栅栅距都是40μm，最大速度可达120m/min。
3.单场扫描的干涉测量原理对于栅距很小的光栅，指示光栅是一个透明的相位光栅，标尺光栅是自身反射的相位光栅，光束是通过双光栅的衍射，在每一级的诸光束相互干涉，就形成了莫尔条纹，其中+1和-1级组干涉条纹是基波条纹，基波条纹变化的周期与光栅的栅距是同步对应的。
光调制产生3个相位相差120°的测量信号，由3个光电元件接收，随后又转换成通用的相位差90°的正弦信号. Heidenhain LF、LIP、LIF系列光栅尺是按干涉原理工作，其光栅尺的载体有钢板、钢带、玻璃和玻璃陶瓷，这些系列产品都是亚微米和纳米级的，其中最小分辨力达到1纳米。
在80年代后期栅距为10μm的透射光栅LID351（分辨力为0.05μm）其间隙要求就比较严格为（0.1±0.015）mm。
由于采用了新的干涉测量原理对纳米级的衍射光栅安装公差就放得比较宽，例如指示光栅和标尺光栅之间的间隙和平行度都很宽（表1所示）。
只有衍射光栅LIP372的栅距是0.512μm，经光学倍频后信号周期为0.128μm，其他栅距均为8μm和4μm，经光学二倍频后得到的信号周期为4μm和2μm，其分辨力为5nm和50nm，系统准确度为±0.5μm和±1μm，速度为30m/min。
LIF系列栅距是8μm，分辨力0.1μm，准确度±1μm，速度为72m/min。
其载体为温度系数近于0的玻璃陶瓷或温度系数为8ppm/K的玻璃。
衍射光栅LF系列是闭式光栅尺，其栅距为8μm，信号周期为4μm，测量分辨力0.1μm，系统准确度±3μm和±2μm，最大速度60m/min，测量长度达到3m，载体采用钢尺和钢膨胀系数（10ppm/K）一样的玻璃。
四、光栅测量系统的几个关键问题1.测量准确度（精度）光栅线位移传感器的测量准确度，首先取决于标尺光栅刻线划分度的质量和指示光栅扫描的质量（栅线边沿清晰至关重要），其次才是信号处理电路的质量和指示光栅沿标尺光栅导向的误差。
影响光栅尺测量准确度的是在光栅整个测量长度上的位置偏差和光栅一个信号周期内的位置偏差。
光栅尺的准确度（精度）用准确度等级表示，Heidenhain定义为：在任意1m测量长度区段内建立在平均值基础上的位置偏差的最大值Fmax均落在±α（μm）之内，则±α为准确度等级。
Heidenhain准确度等级划分为：±0.1、±0.2、±0.5、±1、±2、±3、±5、±10和±15μm。
由此可见Heidenhain光栅尺的准确度等级和测量长度无关，这是很高的一个要求，现在还没有见到其他生产厂家能够达到这一水平。
现在Heidenhain玻璃透射光栅和金属反射光栅的栅距只采用20μm和40μm，对衍射光（1nm光栅除外）光学二倍频后信号周期为2μm和4μm。
Heidenhain 栅栅距采用4μm和8μm，要求开式光栅一个信号周期的位置偏差仅为±1%，闭式光栅仅为±2%，光栅信号周期及位置偏差见表2。
表2--------------------------------------------------------------------光栅类别信号周期（μm）一个信号周期内的位置偏差（μm）--------------------------------------------------------------------几何光栅20和40 开启式光栅尺±1%，即±0.2~±0.4封闭式光栅尺±2%，即±0.4~±0.8--------------------------------------------------------------------衍射光栅2和4 开启式光栅尺±1%，即±0.02~±0.04封闭式光栅尺±2%，即±0.02~±0.08--------------------------------------------------------------------2.信号的处理及栅距的细分光栅的测量是将一个周期内的绝对式测量和周期外的增量式测量结合在一起，也就是说在栅距的一个周期内将栅距细分后进行绝对的测量，超过周期的量程则用连续的增量式测量。
为了保证测量的精度，除了对光栅的刻划质量和运动精度有要求外，还必须对光栅的莫尔条纹信号的质量有要求，因为这影响电子细分的精度，也就是影响光栅测量信号的细分数（倍频数）和测量分辨力（测量步距）。
栅距的细分数和准确性也影响光栅测量系统的准确度和测量步距。
对莫尔条纹信号质量的要求主要是信号的正弦性和正交性要好；信号直流电平漂移要小。
对读数头中的光电转换电路和后续的数字化插补电路要求频率特性好，才能保证测量速度大。
Heidenhain有专门为光栅传感器和CNC相联结设计了光栅倍频器，也就是将光栅传感器输出的正弦信号（一个周期是一个栅距）进行插补和数字化处理后给出相位相差90°的方波，其细分数（倍频数）有5、10、25、50、100、200和400，再考虑到数控系统的4倍频后对栅距的细分数有20、40、100、200、400、800和1600，能实现测量步距从1nm到5μm，倍频数选择取决于光栅信号一个栅距周期的质量。