增量式光柵尺與式光柵尺的區(qū)別及發(fā)展趨勢：

在現(xiàn)代機(jī)加行業(yè)中，大多采用光柵傳感器來進(jìn)行位置反饋裝置。由于光柵尺能夠?qū)ο到y(tǒng)實(shí)行全閉環(huán)控制，降低滾珠絲杠熱變形等原因引起的誤差，提高加工精度，所以目前中數(shù)控系統(tǒng)越來越多地采用光柵尺作為線位移反饋元件。
光柵尺分為增量式光柵尺和式光柵尺：增量式光柵尺的測量原理是將光通過兩個(gè)相對運(yùn)動的光柵調(diào)制成摩爾條紋，通過對摩爾條紋進(jìn)行計(jì)數(shù)、細(xì)分后得到位移變化量，并通過在標(biāo)尺光柵上設(shè)定一個(gè)或是多個(gè)參考點(diǎn)來確定位置；式光柵尺的測量原理是在標(biāo)尺光柵上刻劃一條帶有位置編碼的碼道，讀數(shù)頭通過讀取當(dāng)前位置的編碼可以得到位置。
式光柵尺的優(yōu)點(diǎn)是開電后直接得到當(dāng)前位置信息，無需“歸零”操作，簡化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；位置計(jì)算在讀數(shù)頭中完成，無需后續(xù)細(xì)分電路；采用雙向串行通信技術(shù)，通信可靠。因此，式光柵尺在數(shù)控行業(yè)得到越來越廣泛的應(yīng)用。國外能夠生產(chǎn)式光柵尺的廠家主要有：德國海德漢（HEIDENHAIN）公司、日本三豐（MITUTOYO）公司、西班牙發(fā)格（FAGOR）公司和英國雷尼紹（RENISHAW）公司。其中海德漢公司的產(chǎn)品和技術(shù)被業(yè)內(nèi)公認(rèn)為本領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)的代表，并一直光柵計(jì)量技術(shù)發(fā)展，其光柵測量產(chǎn)品市場占有量居全球首位。該公司自1994年推出式光柵尺以來，經(jīng)過不斷改進(jìn)提高，計(jì)量功能從zui初由7條碼道組合實(shí)現(xiàn)，發(fā)展到2005年采用單軌編碼技術(shù)，加之單場掃描技術(shù)與雙向串行數(shù)字接口的應(yīng)用，其LC系列封閉式式光柵尺已經(jīng)成為各國機(jī)床閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)普遍選用的功能部件。

二、式光柵尺主要技術(shù)難點(diǎn)
1.單軌編碼技術(shù)
單軌編碼需要在1m范圍內(nèi)排列百萬個(gè)無重復(fù)位置編碼，并要考慮編碼可擴(kuò)展、易處理、容錯(cuò)、冗余等多方面因素。此外，由于國外式光柵尺生產(chǎn)廠家對其使用的單軌編碼技術(shù)實(shí)施嚴(yán)格保護(hù)，國產(chǎn)式光柵尺所要采用的編碼技術(shù)必須完全自主創(chuàng)新，以規(guī)避式光柵尺產(chǎn)業(yè)化后的知識產(chǎn)權(quán)糾紛。
2.集成化光電探測技術(shù)
式光柵尺需要同時(shí)采集碼道和增量碼道的信息，集成化光電探測技術(shù)將兩個(gè)碼道的傳感器集成在一個(gè)芯片上，并在芯片上集成處理電路，是目前國際上先進(jìn)的式光柵尺信號采集手段。由于國外式光柵尺生產(chǎn)廠家對其使用的集成化光電探測技術(shù)對我國進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)封鎖，因此我國必須自行攻克集成化光電探測技術(shù)。其主要技術(shù)難點(diǎn)是：兩種不同類型的光傳感器的集成；弱信號、高速度、高性能片上處理電路設(shè)計(jì)；數(shù)字、模擬混合電路設(shè)計(jì)；光電探測器單元的一致性校正及工藝可靠性設(shè)計(jì)等。
3.單場掃描技術(shù)
單場掃描技術(shù)是國際上先進(jìn)的光柵尺增量碼道莫爾條紋提取技術(shù)，海德漢公司在其產(chǎn)品中普遍采用這項(xiàng)技術(shù)。通過使用單場掃描技術(shù)可以顯著提高光柵尺莫爾信號質(zhì)量，并增強(qiáng)其抗污染能力，為光柵位移傳感器的高精度、高分辨率測量提供保證。其主要技術(shù)難點(diǎn)是：專用光電傳感器陣列設(shè)計(jì)；光電掃描方案設(shè)計(jì)等。
4.多窗口空間濾波技術(shù)
高質(zhì)量莫爾條紋是光柵尺高分辨率的前提條件，而莫爾條紋的高次諧波直接影響了增量信號的正弦性和正交性。多窗口空間濾波技術(shù)可以有效降低莫爾條紋高次諧波分量，提高增量信號的正弦性和正交性，保證光柵尺的高分辨率。其主要技術(shù)難點(diǎn)是：多窗口空間濾波方案設(shè)計(jì)。