海德汉HEIDENHAIN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。

所有海德汉公司的直线光栅尺在发货前全部进行定位精度和功能检验。双方向运动测量位置误差并在检定记录图中提供平均值曲线。检验合格证用于证明每个光栅尺或编码器符合系统精度要求。检定标准符合国家或*标准求，能确保满足EN ISO 9001的可追溯性要求。本样本中的LC，LF和LS系列直线光栅尺的检定记录图还提供测量长度范围的位置误差。也提供测量参数和检定测量的不确定性数据。温度范围检定直线光栅尺时的标准温度为20 °C。检定记录图中的系统精度仅对该温度有效。工作温度范围是指直线光栅尺能够正常工作的环境温度范围。而-20°C
至+70°C的存放温度范围适用于该产品在包装状态下。如果测量长度为3 240 mm以上，LC 1x5系列直线光栅尺允许的存放温度需限制在–10 °C至+50 °C以内。

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。

干涉扫描原理 
干涉扫描原理是利用精细光栅的衍射和干涉形成位移的测量信号。阶梯状光栅用作测量基准：高度0.2 μm的反光线刻在平反光面中。光栅尺前方是扫描掩膜，其栅距与光栅尺栅距相同，是透射相位光栅。光波照射到扫描掩膜时，光波被衍射为三束光强近似的光：-1、0和+1。光栅尺衍射的光波中，反射的衍射光的光强zui强光束为+1和-1。这两束光在扫描掩膜的相位光栅处再次相遇，又一次被衍射和干涉。它也形成三束光，并以不同的角度离开扫描掩膜。光电池将这些交变的光强信号转化成电信号。

信号处理电路质量
扫描光栅导轨与光栅尺间误差其中必须区分两种不同精度，一个是大行程上的（例如全量程）的位置测量误差，另一个是单信号周期内的位置测量误差。整个测量范围的位置误差封闭式直线光栅尺精度等级的定义是：在任意1 m长的测量范围内，测量曲线上的极限值±F不超过精度等级±a。它是zui终检测中确定的并标注在检定记录图中。对封闭式直线光栅尺，这些值适用于整个光栅尺系统，包括扫描单元。因此，它是系统精度。单信号周期内位置误差单信号周期内的位置误差取决于光栅尺的信号周期、光栅质量和扫描质量。在任何测量位置该误差通常在信号周期的± 2 %至± 0.5 %范围内（见表）。信号周期越小，单信号周期内的位置误差也越小。这对定位运动精度和慢速运动以及轴运动期间的速度控制非常重要因此它决定被加工件表面质量和质量。