光柵尺的實質是以光柵柵距為一把標準尺子對位移量進行測量。高分辨率的光柵尺一般造價較貴，且制造困難。為了系統分辨率，需要對莫爾條紋進行細分，目前（2006年）光柵尺位移傳感器系統多采用電子細分方法。當兩塊光柵以微小傾角重疊時，在與光柵尺刻線大致垂直的方向上就會產生莫爾條紋，隨著光柵尺的移動，莫爾條紋也隨下移動。這樣就把對光柵尺柵距的測量轉換為對莫爾條紋個數的測量。 　　在一個莫爾條紋寬度內，按照間隔放置4個光電器件就能實現電子細分與判向功能。例如，柵線為50線對/mm的光柵尺，其光柵柵距為0.02mm，若采用四細分后便可得到分辨率為5μm的計數脈沖，這在工業普通測控中已了很高。由于位移是一個矢量，即要檢測其大小，又要檢測其方向，因此至少需要兩路相位不同的光電信號。為了消除共模干擾、直流分量和偶次諧波，通常采用由低漂移運放構成的差分放大器。由4個光敏器件獲得的4路光電信號分別送到2只差分放大器輸入端，從差分放大器輸出的兩路信號其相位差為π/2，為得到判向和計數脈沖，需對這兩路信號進行整形，先把它們整形為占空比為1：1的方波。然后，通過對方波的相位進行判別比較，就可以得到光柵尺的移動方向。通過對方波脈沖進行計數，可以得到光柵尺的位移和速度。

在這里需要說明的是，光柵尺只是一個反應裝置，它可以將位移量和位移方向通過信號輸出的方式反饋出來，但它不能直接顯示出來，它還需要一個顯示裝置，我們簡稱它為數顯顯示箱，也稱數顯表。只有當光柵尺和數顯表連接在一起的時候，才能正常的將數值反應給每一位操作者，因而，我們對于光柵尺的使用上面，還是要多了解，如果不是很的人員，需要知道一些性的知識，才能單獨使用光柵尺作為反饋裝置使用

光柵尺在現業的貢獻是大的，不將現在加工進一步完善，更重要的是了現在加工時的工作效率。在現在中國加工業、制造業越來越成熟，對加工的越來越高的時候，在各種機床上，例如：銑床、磨床、車床、線切割、電火花等機床上都可以安裝光柵尺，光柵尺工作環境要求相對來說不是很苛刻，光柵尺對操作者的使用來說也十分簡單。

光柵尺是以高光柵尺作為檢測元件底精密測量裝置。與數顯表配套，組成高數字化測量儀器。可以代替機械式千分表、扭簧比較儀、深度尺、電感測微儀和精密量塊，配以適當的轉換器，可將溫度、壓力、硬度、重量等參數轉換成數字量。用于自動化大生產中在線檢測以及精密儀器的位置檢測。光柵尺特點是測量值數字化顯示，精密高，穩定，讀數直觀準確。亦可把測量數據輸入計算機打印出測量數據或繪出曲線。

光柵尺安裝為方便，讀數頭用精密軸承沿標尺定向，自由移動時通過拉桿連接，能準確計量。可實現遠端推拉讀數頭準確計量，適用于讀數頭無法直接固定的場合。
TTL、EIA-422信號集電開路輸出，方便與可編程控制器接口。
光柵尺分為敞開式和封閉式兩類。其中敞開式為高型，主要用于精密儀器的數字化改造，分辨率可達0.1um。封閉式則主要用于普通機床、儀器的數字化改造，輸出波形為方波，按外形分類可分為小型尺、標準尺、大型尺三類，其中大型尺長可做到3100mm，長尺可做到3100mm-15000mm(擁有接長技術)；此外根據用戶需求，可提供各種安裝附件以方便系統安裝。

光柵尺特點：
1、 的電子技術及個性化設計；
2、 計數響應速度快，功能多；
3、 直接在數顯表上進行正弦、余弦、正切函數等函數計算；
4、 可以在X和Y方向進行自動刀具補償；
5、 堅固耐用的合金外殼，不易刮傷，且美觀大方；
6、 電源和信號干擾能力強；
7、 優質耐用的按鍵面板，且更換簡單、方便。

光柵尺安裝事項
1、光柵尺位移傳感器安裝基面

　　安裝線光柵尺位移傳感器時，不能直接將傳感器安裝在粗糙不平的機床身上，更不能安裝在打底涂漆的機床身上。光柵主尺及讀數頭分別安裝在機床相對運動的兩個部件上。用千分表檢查機床工作臺的主尺安裝面與導軌運動的方向平行度。千分表固定在床身上，移動工作臺，要求平行度為0.1mm/1000mm以內。如果不能這個要求，則需設計加工一件光柵尺基座。基座要求做到：①應加一根與光柵尺尺身長度相等的基座（基座長出光柵尺50mm左右）。②該基座通過銑、磨工序加工，其平面平行度0.1mm/1000mm以內。另外，還需加工一件與尺身基座等高的讀數頭基座。讀數頭的基座與尺身的基座總共誤差不得大于±0.2mm。安裝時，調整讀數頭位置，讀數頭與光柵尺尺身的平行度為0.1mm左右，讀數頭與光柵尺尺身之間的間距為1~1.5mm左右。

　　2、光柵尺位移傳感器主尺安裝

　　將光柵主尺用M4螺釘上在機床安裝的工作臺安裝面上，但不要上緊，把千分表固定在床身上，移動工作臺（主尺與工作臺同時移動）。用千分表測量主尺平面與機床導軌運動方向的平行度，調整主尺M4螺釘位置，使主尺平行度滿足0.1mm/1000mm以內時，把M2螺釘徹底上緊。在安裝光柵主尺時，應注意如下三點：

　　（1） 在裝光柵尺主尺時，如安裝過1.5M以上的光柵時，不能象橋梁式只安裝兩端頭，尚需在整個主尺尺身中有支撐。

　　（2） 在有基座情況下安裝好后，用一個卡子卡住尺身中點（或幾點）。

　　（3） 不能安裝卡子時，用玻璃膠粘住光柵尺身，使基尺與主尺固定好。

　　3、位移傳感器讀數頭的安裝

　　在安裝讀數頭時，先應讀數頭的基面安裝要求，然后再安裝讀數頭，其安裝方法與主尺相似。后調整讀數頭，使讀數頭與光柵主尺平行度在0.1mm之內，其讀數頭與主尺的間隙控制在1~1.5mm以內。

　　4、光柵尺位移傳感器限位裝置

　　光柵尺線位移傳感器安裝完以后，要在機床導軌上安裝限位裝置，以免機床加工產品移動時讀數頭沖撞到主尺兩端，從而損壞光柵尺。另外，用戶在選購光柵線位移傳感器時，應盡量選用出機床加工尺寸100mm左右的光柵尺，以留有余量。

　　5、光柵尺位移傳感器檢查

　　光柵線位移傳感器安裝完畢后，可接通數顯表，移動工作臺，觀察數顯表計數是否正常。

　　在機床上選取一個參考位置，來回移動工作點至該選取的位置。數顯表讀數應相同（或回）。另外也可使用千分表（或百分表），使千分表與數顯表同時調至（或記憶起始數據），往返多次后回到初始位置，觀察數顯表與千分表的數據是否一致。

　　通過以上工作，光柵傳感器的安裝就完成了。但對于一般的機床加工環境來講，鐵屑、切削液及油污較多。因此，光柵傳感器應附帶加裝護罩，護罩的設計是按照光柵傳感器的外形截面放大留的空間尺寸確定，護罩通常采用橡皮密封，使其具備的水油能力。

　　三、光柵尺位移傳感器使用注意事項

　　（1）光柵尺傳感器與數顯表插頭座插拔時應關閉電源后進行。

　　（2）盡可能外加保護罩，并及時清理濺落在尺上的切屑和油液，嚴格任何異物進入光柵傳感器殼體內部。

　　（3）定期檢查各安裝聯接螺釘是否松動。

　　（4）為延長塵密封條的壽命，可在密封條上均勻涂上一薄層硅油，注意勿濺落在玻璃光柵刻劃面上。

　　（5） 為光柵尺傳感器使用的性，可每隔時間用乙醇混合液（各50%）清洗擦拭光柵尺面及指示光柵面，保持玻璃光柵尺面清潔。

　　（6） 光柵傳感器嚴禁劇烈震動及摔打，以免破壞光柵尺，如光柵尺斷裂，光柵傳感器即失效了。

　　（7） 不要自行拆柵傳感器，更不能任意改動主柵尺與副柵尺的相對間距，否則一方面可能破壞光柵傳感器的；另一方面還可能造成主柵尺與副柵尺的相對摩擦，損壞鉻層也就損壞了柵線，以而造成光柵尺報廢。

　　（8） 應注意油污及水污染光柵尺面，以免破壞光柵尺線條紋分布，引起測量誤差。

　　（9） 光柵傳感器應盡量避免在有嚴重腐蝕作用的環境中工作，以免腐蝕光柵鉻層及光柵尺表面，破壞光柵尺質量。

常見故障現象及判斷方法
     1、接電源后數顯表無顯示
     （1）檢查電源線是否斷線，插頭接觸是否良好。
     （2）數顯表電源保險絲是否熔斷。
     （3）供電電壓是否合要求。
     2、數顯表不計數
     （1）將傳感器插頭換至另一臺數顯表，若傳感器能正常工作說明原數顯表有問題。
     （2）檢查傳感器電纜有無斷線、破損。
     3、數顯表間斷計數
     （1）檢查光學尺安裝是否正確，光學尺固定螺釘是否松動，光學尺是否被污染。
     （2）插頭與插座是否接觸良好。
     （3）光學尺移動時是否與其他部件刮碰、摩擦。
     （4）檢查機床導軌運動副是否過低，造成光柵工作間隙變化。
     4、數顯表顯示報警
     （1）沒有接光學尺
     （2）光學尺被污染。
     5、光學尺移動后只有末位顯示器閃爍
     （1）A或B相無信號或不正常只有一相信號。
     （2）有一路信號線不通。
     （3）光敏三管損壞
     6、移動光柵傳感器只有一個方向計數，而另一個方向不計數（即單方向計數）
     （1）光柵傳感器A、B信號輸出短路.
     （2）光柵傳感器A、B信號移相不正確。
     （3）數顯表有故障。
     7、讀數頭移動發出吱吱聲或移動困難
     （1）密封膠條有裂口。
     （2）指示光柵脫落，標尺光柵嚴重接觸摩擦。
     （3）下滑體滾珠脫落。
     （4）上滑體嚴重變形。
     8、新光柵傳感器安裝后，其顯示值不準
     （1）安裝基面不合要求。
     （2）光學尺尺體和讀數頭安裝不合要求。
     （3）嚴重碰撞使光柵副位置變化。

光柵尺的用途：
在精密機械加工行業和精密位移測量時常采用光柵尺做為測量傳感器，其后直接接入二次儀表，或數控系統進行位移測量。測量的主要有傳感器決定。隨著電子技術和單片機技術的發展，光柵尺在位移測量系統將得到更廣泛應用，并逐步向智能化方向轉化。該測量系統采用光柵移動產生的己倍頻細分及數字化的輸出訊號與電子電路相結合來完成對位移量的自動測量，它具有判別光柵移動方向、預置初值、實現自動定位控制及過限報警、自檢和掉電保護以及誤差修正等功能。該產品已形成多種系列，品種，制作精巧，技術精良，可供不同規格的各類機床、儀器數字化改造選用，量程從30毫米至3米，幾乎覆蓋金屬切削機床的行程。還可根據用戶的需要進行制作。

光柵尺基本原理

光柵尺的工作原理，是由一對光柵副中的主光柵（即標尺光柵）和副光柵（即指示光柵）進行相對位移時，在光的干涉與衍射共同作用下產生黑白相間（或明暗相間）的規則條紋圖形，稱之為莫爾條紋。經過光電器件轉換使黑白（或明暗）相同的條紋轉換成正弦波變化的電信號，再經過放大器放大，整形電路整形后，得到兩路相差為90o的正弦波或方波，送入光柵數顯表計數顯示。光柵尺的傳感頭分為下滑體和讀數頭兩部分。下滑體上固定有五個定位的微型滾動軸承沿導軌運動，運動中指示光柵與主柵尺之間保持準確夾角和正確的間隙。讀數頭內裝有前置放大和整形電路。讀數頭與下滑體之間采用剛柔結合的聯接方式，既了很高的性，又有很好的靈。讀數頭帶有兩個聯接孔，主光柵尺體兩端帶有安裝孔，將其分別安裝在兩個相對運動的兩個部件上，實現主光柵尺與指示光柵之間的運動進行線性測量。