直線(xian)光柵尺(chi)與圓光柵尺(chi)的區別解析

　　在(zai)精(jing)密測(ce)量領(ling)域(yu)，直線(xian)光柵尺(chi)和圓(yuan)光柵尺(chi)都扮演著(zhe)極為(wei)重(zhong)要的角色，但(dan)二者(zhe)在(zai)多(duo)個(ge)方面(mian)存(cun)在(zai)著明(ming)顯(xian)區別。

　　從測(ce)量對象來看，直線(xian)光柵尺(chi)主要用於(yu)對直線(xian)位移的(de)測(ce)量。它(ta)能(neng)夠精(jing)準(zhun)地(di)確(que)定物(wu)體(ti)在(zai)直線(xian)方向上(shang)的(de)位置變(bian)化，比如在(zai)數(shu)控機床(chuang)的(de)工(gong)作(zuo)臺(tai)上(shang)，直(zhi)線(xian)光柵尺(chi)可以實(shi)時(shi)監測(ce)刀具(ju)或工(gong)件在(zai)X、Y、Z等直線(xian)軸向上(shang)的(de)移動(dong)距離(li)，為(wei)加工(gong)精(jing)度提供保障(zhang)。其測(ce)量軌(gui)跡(ji)是沿(yan)著直線(xian)進(jin)行的(de)，適用(yong)於各種需(xu)要直線(xian)位置反(fan)饋(kui)的(de)場(chang)合(he)，像自動化生產線(xian)上的物(wu)料直線(xian)輸送定位(wei)、精(jing)密儀(yi)器的直(zhi)線(xian)導軌位移(yi)測(ce)量等。而圓(yuan)光柵尺(chi)則(ze)是針對角位(wei)移(yi)測(ce)量設(she)計(ji)的。它常被(bei)安裝在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)軸(zhou)上，用(yong)於(yu)測(ce)量物(wu)體(ti)旋(xuan)轉(zhuan)的(de)角度，例如在(zai)電(dian)機的轉(zhuan)子上安裝圓(yuan)光柵尺(chi)，就可以精(jing)確(que)地(di)知(zhi)曉電(dian)機轉(zhuan)動(dong)的角度信(xin)息(xi)，在(zai)機器(qi)人(ren)的(de)關(guan)節(jie)旋(xuan)轉(zhuan)角度測(ce)量、天(tian)文望遠(yuan)鏡(jing)的俯(fu)仰和方位角測(ce)量等方面(mian)發(fa)揮(hui)關(guan)鍵(jian)作(zuo)用，其測(ce)量圍繞(rao)的(de)是圓(yuan)周方向的(de)角位(wei)移(yi)。
 

　　在(zai)結構(gou)特(te)點(dian)上(shang)，直(zhi)線(xian)光柵尺(chi)壹般(ban)由(you)標尺(chi)光柵和指(zhi)示光柵組(zu)成(cheng)，標尺光柵通(tong)常是(shi)壹(yi)條(tiao)刻(ke)有均(jun)勻(yun)密集(ji)刻線(xian)的長條形(xing)玻(bo)璃或金屬基(ji)體(ti)，指(zhi)示光柵則(ze)相(xiang)對較小且安裝在(zai)需(xu)要讀取(qu)位(wei)置信(xin)息(xi)的(de)運動(dong)部(bu)件上(shang)，二者(zhe)相(xiang)對運動(dong)時(shi)，通過(guo)光學原(yuan)理(li)產生莫(mo)爾條(tiao)紋(wen)，依(yi)據條紋(wen)的變(bian)化來測(ce)定位(wei)移(yi)。其長度可根據測(ce)量行(xing)程(cheng)需(xu)求進(jin)行選(xuan)擇(ze)定制，具(ju)有較好的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)。圓光柵尺(chi)外形(xing)呈圓(yuan)形(xing)，上面(mian)刻有輻射狀(zhuang)的(de)刻線(xian)，這些刻(ke)線(xian)圍繞(rao)著(zhe)圓心分(fen)布，當(dang)圓(yuan)光柵尺(chi)隨著旋(xuan)轉(zhuan)部(bu)件轉(zhuan)動(dong)時(shi)，通過(guo)光電(dian)轉(zhuan)換(huan)系統(tong)捕捉(zhuo)刻線(xian)變化來確(que)定角位(wei)移(yi)，它的(de)直徑(jing)大(da)小根據具(ju)體(ti)的測(ce)量精(jing)度和安裝空(kong)間要求等因(yin)素來確(que)定。

　　在(zai)測(ce)量精(jing)度方面(mian)，直線(xian)光柵尺(chi)的精(jing)度主要體(ti)現在(zai)直線(xian)位移的(de)分(fen)辨力(li)上(shang)，常見(jian)的(de)分(fen)辨力(li)可(ke)以達(da)到微(wei)米甚至納(na)米級別，能(neng)夠滿足高(gao)精(jing)度的直(zhi)線(xian)加工(gong)和定位(wei)要求。不過其精(jing)度可能(neng)會(hui)受(shou)到環(huan)境(jing)溫度變化(hua)、安裝平行度等因(yin)素的(de)影(ying)響(xiang)。圓(yuan)光柵尺(chi)的精(jing)度則(ze)側重(zhong)於(yu)角位(wei)移(yi)的分(fen)辨能(neng)力(li)，同(tong)樣能(neng)實(shi)現很高(gao)的精(jing)度，如在(zai)精(jing)密角度定位(wei)系統(tong)中(zhong)可(ke)精(jing)確(que)到幾(ji)分(fen)之(zhi)壹(yi)度甚至更小的(de)角度變化(hua)，但(dan)它(ta)也(ye)受(shou)溫度、軸系晃(huang)動(dong)等因(yin)素幹(gan)擾。並且由(you)於圓(yuan)光柵尺(chi)是角度測(ce)量，在(zai)換算(suan)成(cheng)直線(xian)位移時(shi)（比如通(tong)過半(ban)徑(jing)與角度關(guan)系計(ji)算圓周上的(de)直(zhi)線(xian)位移），還(hai)會引(yin)入(ru)額外的計(ji)算誤差(cha)因(yin)素。

　　在(zai)安裝方式(shi)上(shang)，直(zhi)線(xian)光柵尺(chi)通常是(shi)沿(yan)著被(bei)測(ce)直線(xian)方向安裝在(zai)固定的(de)導軌和移(yi)動(dong)部(bu)件之(zhi)間，要保證(zheng)其與導軌的平行度和平整(zheng)度，安裝相(xiang)對較為復(fu)雜，且占(zhan)用壹(yi)定的(de)直(zhi)線(xian)空間。圓光柵尺(chi)壹般(ban)是(shi)套在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)軸(zhou)上，通(tong)過(guo)聯(lian)軸器(qi)等方式(shi)與旋(xuan)轉(zhuan)部(bu)件相(xiang)連(lian)，安裝時(shi)重點(dian)要保證(zheng)其與旋(xuan)轉(zhuan)軸(zhou)的同(tong)軸(zhou)度，對安裝空(kong)間的要求主要是圍繞(rao)旋(xuan)轉(zhuan)軸(zhou)的徑(jing)向(xiang)空間。

　　總(zong)之(zhi)，直(zhi)線(xian)光柵尺(chi)和圓(yuan)光柵尺(chi)因(yin)其測(ce)量對象、結(jie)構(gou)、精(jing)度及安裝方式(shi)等方面(mian)的不同，各自適用於(yu)不同的測(ce)量場(chang)景(jing)，共同為工(gong)業自動化、精(jing)密制造(zao)等領域的(de)位(wei)移測(ce)量提供有力(li)支(zhi)持(chi)。