海德汉HEIDENHAIN光栅尺介绍

海德汉公司的光学扫描型光栅尺或编码器的测量基准都是周期刻线－光栅。这些光栅刻在玻璃或钢材基体上。大长度测量用的光栅尺基体为钢带。海德汉公司用特别开发的光刻工艺制造精密光栅。AURODUR：在镀金钢带上蚀刻线条，典型栅距40 μmMETALLUR：抗污染的镀金层金属线，典型栅距20 μmDIADUR：玻璃基体的超硬铬线（典型栅距20 μm）或玻璃基体的三维铬线格栅（典型栅距8 μm）SUPRADUR相位光栅：光学三维平面格栅线条，*抗污能力，典型栅距不超过8 μmOPTODUR相位光栅：光学三维平面格栅线条，超高反光性能，典型栅距不超过2 μm这种方法除了能刻制栅距非常小的光栅外，而且它刻制的光栅线条边缘清晰、均匀。再加上光电扫描法，这些边缘清晰的刻线是输出高质量信号的关键。母版光栅采用海德汉公司定制的精密刻线机制造。威斯特小编敬上

测量法
测量法是指编码器通电时就可立即得到位置值并随时供后续信号处理电子电路读取。无需移动轴执行参考点回零操作。位置信息来自一系列码构成的光栅刻线。单独的增量刻轨信号通过细分生成位置值，同时也能生成供选用的增量信号。扫描掩膜与光栅尺的相对运动使*级的衍射光产生相位移：当光栅移过一个栅距时，前一级的+1衍射光在正方向上移过一个光波波长，-1衍射光在负方向上移过一个光波波长。由于这两个光波在离开扫描光栅时将发生干涉，光波将彼此相对移动两个光波波长。也就是说，相对移动一个栅距可以得到两个信号周期。例如，干涉光栅尺的栅距一般为8 μm、4 μm甚至更小。其扫描信号基本没有高次谐波，能进行高倍频细分。因此，这些光栅尺特别适用于高分辨率和高精度应用。LF系列光栅尺是采用干涉扫描原理的封闭式直线光栅尺。 

增量测量法
增量测量法的光栅由周期性刻线组成。位置信息通过计算自某点开始的增量数（测量步距数）获得。由于必须用参考点确定位置值，因此在光栅尺或光栅尺带上还刻有一个带参考点的轨道。参考点确定的光栅尺位置值可以到一个测量步距。因此，必须通过扫描参考点建立基准点或确定上次选择的原点。zui差情况时，机床需要移动测量范围内的较大部分。为加快和简化“参考点回零”操作，许多海德汉光栅尺刻有距离编码参考点，这些参考点彼此相距数学算法确定的距离。移过两个相邻参考点后（一般只需运动数毫米）（见表），后续电子电缆就能找到参考点位置。凡是距离编码参考点编码器在型号后均带有字母“C”（例如LS 487 C）。距离编码参考点的参考点位置用两个参考点间信号周期数和以下公式计算

光电扫描
大多数海德汉公司光栅尺或编码器都用光电扫描原理。对测量基准的光电扫描为非接触扫描，因此无磨损。这种光电扫描方法能检测到非常细的线条，通常不超过几微米宽，而且能生成信号周期很小的输出信号。测量基准的栅距越小，光电扫描的衍射现象越严重。海德汉公司的直线光栅尺采用两种扫描原理：成像扫描原理用于20 μm至大约40 μm的栅距。干涉扫描原理用于更小栅距光栅，，例如， 8 μm。

成像扫描原理
简单的说，成像扫描原理是采用透射光生成信号：两个具有相同或相近栅距的光栅尺光栅和扫描掩模彼此相对运动。扫描掩膜的基体是透明的，而作为测量基准的光栅尺可以是透明的也可以是反射的。当平行光穿过一个光栅时，在一定距离处形成明/暗区，扫描掩膜就在这个位置处。当两个光栅相对运动时，穿过光栅尺的光得到调制。如果狭缝对齐，则光线穿过。如果一个光栅的刻线与另一个光栅的狭缝对齐，光线无法通过。光电池组将这些光强变化转化成电信号。特殊结构的扫描掩膜将光强调制为近正弦输出信号。栅距越小，扫描掩膜和光栅尺间的间距越小，公差越严。LC、LS和LB直线光栅尺采用成像扫描原理。