海德汉光栅尺(海德汉光栅尺工作原理)

海德汉（HEIDENHAIN）光栅尺：高精度位移测量的光学艺术

一、核心构造概览

海德汉光栅尺，一种集光学技术与精密工艺于一体的位移测量装置。其结构包括发光元件、以玻璃或钢带为材质的尺身、接收信号的读数头以及信号处理电路。尺身上刻有周期性的栅线，这些栅线如同光栅尺的脉络，赋予了其测量的生命力。

二、深入工作原理

1. 莫尔条纹的诞生：当标尺光栅与读数头内的指示光栅以微小的夹角相对摆放时，如同舞者在舞台上的交错舞步，明暗相间的莫尔条纹便由此形成。这些条纹的宽度与栅距之间有着精密的数学关系。

2. 信号转换之美：读数头中的光敏元件，如同捕捉光影的摄影师，将莫尔条纹的光强变化转化为正弦电信号。经过电子细分电路的高倍处理（如50倍细分），分辨率可达惊人的0.4μm级别。

3. 位移测量的精确计算：增量式光栅通过记录信号周期数来精确计算位移，而绝对式光栅则通过编码直接输出位置信息，两者结合，实现了高效且精确的位移测量。

三、技术优势展现

海德汉光栅尺不仅拥有高精度的测量能力，其技术优势更是让人瞩目：

1. 高精度：制造误差可达±1μm/m，短距离测量精度更高，如0.275μm/10mm。

2. 抗干扰：基于光学原理，对电磁干扰不敏感，确保测量稳定。

3. 快速响应：支持高达180m/min的运动速度，适合高速机床使用。

4. 非接触测量：避免机械磨损，使用寿命长。

四、应用领域及安装要点

海德汉光栅尺广泛应用于数控机床、机器人、直线电机等需要高精度闭环控制的领域。它不仅可以补偿滚珠丝杠的热变形误差，还能实现全闭环定位，为现代工业提供精准的位置信息。安装时，需特别注意光栅尺与导轨的平行度，确保平行度≤0.1mm/1000mm。

若需了解具体型号（如PP 281二维光栅尺）的技术参数或接口设置（如EnDat2.2），请查阅相关手册，那里有着更详细的信息等待您的。海德汉光栅尺不仅是位移测量的工具，更是工业领域中的光学艺术，为高精度测量树立了新的标杆。