增量(liang)式vs絕(jue)對式光柵尺：核(he)心差異(yi)與(yu)場(chang)景適(shi)配全(quan)解(jie)析(xi)

　　光柵(zha)尺(chi)作(zuo)為高(gao)精(jing)度(du)位(wei)移(yi)測量(liang)的(de)核(he)心部件，廣泛(fan)應(ying)用於(yu)數控機(ji)床、自(zi)動(dong)化設備(bei)、精(jing)密(mi)儀(yi)器(qi)等(deng)領(ling)域(yu)，其性能(neng)直接(jie)決(jue)定設備(bei)的(de)定位精(jing)度(du)與(yu)運行(xing)穩定(ding)性。根(gen)據(ju)信(xin)號(hao)輸出特性，光柵尺(chi)可(ke)分為增量(liang)式與(yu)絕(jue)對式兩大類(lei)，二者在信(xin)號(hao)輸出方式(shi)、定位精(jing)度(du)表(biao)現(xian)及(ji)適(shi)用場(chang)景上(shang)存(cun)在顯著(zhu)差異(yi)。精(jing)準把(ba)握(wo)這(zhe)些(xie)差(cha)異(yi)，是(shi)實(shi)現(xian)設備(bei)精(jing)準(zhun)選型、提升(sheng)運行(xing)效(xiao)率的(de)關鍵(jian)。以下從(cong)三(san)大核(he)心維度(du)展開詳(xiang)細(xi)解(jie)析，為行(xing)業應(ying)用提供專業參考。

　　信(xin)號(hao)輸出方式(shi)的(de)本質差異(yi)，決(jue)定了(le)測量(liang)的(de)基(ji)礎(chu)邏(luo)輯。增量(liang)式光(guang)柵尺(chi)采用“相(xiang)對(dui)位(wei)移(yi)”輸出邏輯(ji)，工(gong)作(zuo)時持(chi)續(xu)輸出均(jun)勻的(de)脈(mai)沖信號(hao)，通過(guo)計數器(qi)對(dui)脈(mai)沖數量(liang)進行(xing)累加(jia)，計算(suan)出相對(dui)初(chu)始(shi)位置(zhi)的(de)位移(yi)量(liang)。其信號(hao)輸出形式(shi)簡單，常(chang)見的(de)為A、B兩(liang)相(xiang)正交(jiao)脈(mai)沖信號(hao)，部分機(ji)型會額外輸出零位(wei)（Z相）信號(hao)，用於(yu)實(shi)現(xian)原點定(ding)位校(xiao)準。但增量(liang)式光(guang)柵尺(chi)無(wu)掉電(dian)記(ji)憶功(gong)能(neng)，設備(bei)斷電(dian)或(huo)重啟後，需重新執(zhi)行(xing)原點回(hui)歸(gui)操(cao)作(zuo)，否則(ze)無(wu)法確(que)定(ding)當(dang)前(qian)位置(zhi)。絕(jue)對式光柵尺則(ze)采用“絕(jue)對位置(zhi)”輸(shu)出邏輯(ji)，每(mei)個(ge)位(wei)置(zhi)都(dou)對(dui)應(ying)編(bian)碼(ma)信(xin)號(hao)，無(wu)需依賴(lai)初(chu)始(shi)位置(zhi)累(lei)加(jia)，通(tong)電(dian)後可直(zhi)接讀(du)取(qu)當前(qian)絕(jue)對位置(zhi)信(xin)息(xi)。其信號(hao)輸出形式(shi)更(geng)為復(fu)雜(za)，包括並(bing)行(xing)二進制(zhi)編(bian)碼(ma)、串(chuan)行(xing)SSI編(bian)碼(ma)、BISS編(bian)碼(ma)等(deng)，能(neng)直接(jie)向控制(zhi)系(xi)統傳(chuan)輸精準的(de)位置(zhi)數據(ju)，且(qie)具(ju)備(bei)掉電(dian)記(ji)憶功(gong)能(neng)，斷電(dian)後位置(zhi)信(xin)息(xi)不丟失，重啟後可立(li)即恢(hui)復(fu)工(gong)作(zuo)。
 

　　定(ding)位精(jing)度(du)與(yu)穩定性(xing)表現(xian)，適(shi)配不同精度(du)等(deng)級(ji)需求。在基(ji)礎(chu)精(jing)度(du)層(ceng)面(mian)，二者均(jun)可實(shi)現(xian)高(gao)精度(du)測量(liang)，常(chang)規(gui)增量(liang)式光(guang)柵尺(chi)精度(du)可(ke)達(da)μm級(ji)，機(ji)型能(neng)達到(dao)納(na)米(mi)級(ji)；絕(jue)對式光柵尺因(yin)編(bian)碼(ma)邏(luo)輯(ji)的(de)優勢，在(zai)位(wei)置(zhi)信(xin)號(hao)讀(du)取(qu)的(de)實(shi)時性與(yu)準確性(xing)上(shang)更(geng)具(ju)優(you)勢，尤其在高(gao)速運動(dong)場(chang)景下(xia)，可有(you)效(xiao)避免(mian)增量(liang)式光(guang)柵尺(chi)因(yin)脈(mai)沖計數誤(wu)差(cha)導(dao)致(zhi)的(de)累積偏差(cha)。從穩(wen)定性(xing)來看(kan)，增量(liang)式光(guang)柵尺(chi)的(de)測量(liang)精度(du)易(yi)受脈(mai)沖計數幹擾(rao)、信(xin)號(hao)傳輸(shu)距離等(deng)因(yin)素(su)影(ying)響，當(dang)出現(xian)脈(mai)沖丟失或(huo)誤計(ji)數時，會直(zhi)接(jie)導(dao)致(zhi)定位偏差(cha)，且偏差(cha)難(nan)以察覺(jiao)；絕(jue)對式光柵尺的(de)編(bian)碼(ma)特性，使其抗幹擾(rao)能(neng)力更(geng)強(qiang)，即(ji)使出現(xian)短(duan)暫的(de)信號(hao)中斷，恢(hui)復(fu)後仍(reng)可(ke)精準讀(du)取(qu)當前(qian)位(wei)置(zhi)，無(wu)需重新校準(zhun)，大(da)幅提升(sheng)了測量(liang)的(de)穩定性(xing)與(yu)可靠性(xing)。

　　適用場(chang)景的(de)差異(yi)化適配，源於核(he)心性能(neng)的(de)特性差異(yi)。增量(liang)式光(guang)柵尺(chi)憑借結(jie)構簡單、成本低(di)廉、響(xiang)應(ying)速度(du)快(kuai)的(de)優勢，廣泛(fan)應(ying)用於(yu)對(dui)定(ding)位(wei)精度(du)要(yao)求適中、無(wu)需頻繁斷電(dian)重啟的(de)場(chang)景。例(li)如普(pu)通數控機(ji)床的(de)進給軸(zhou)、自(zi)動(dong)化生產線(xian)的(de)搬(ban)運機(ji)械臂、印刷設備(bei)的(de)走紙機(ji)構等(deng)，這(zhe)些(xie)場(chang)景中設備(bei)持(chi)續(xu)運行(xing)時間長，原點回(hui)歸(gui)操(cao)作(zuo)便捷，增量(liang)式光(guang)柵尺(chi)可滿(man)足(zu)高(gao)效(xiao)測量(liang)需求。絕(jue)對式光柵尺則(ze)更(geng)適(shi)配對定(ding)位(wei)精(jing)度(du)、可(ke)靠(kao)性(xing)要求高，且(qie)需頻繁啟停、斷電(dian)的(de)場(chang)景。如(ru)精密(mi)加工(gong)機(ji)床的(de)主軸與(yu)進給軸(zhou)、航空航天零部件加工(gong)設備(bei)、半(ban)導(dao)體制(zhi)造設備(bei)、醫(yi)療(liao)影(ying)像設備(bei)等(deng)，這(zhe)些(xie)場(chang)景中，設備(bei)斷電(dian)重啟後需立即恢(hui)復(fu)精準定位(wei)，不(bu)允(yun)許(xu)因(yin)原點回(hui)歸(gui)操(cao)作(zuo)浪費時間，且(qie)對測量(liang)偏差(cha)的(de)容錯率極(ji)低，絕(jue)對式光柵尺的(de)掉電(dian)記(ji)憶功(gong)能(neng)與(yu)高精度(du)穩(wen)定(ding)性(xing)可充分匹(pi)配需求。

　　此外，二者在安(an)裝維護(hu)與(yu)成本投(tou)入上(shang)也存(cun)在差(cha)異(yi)。增量(liang)式光(guang)柵尺(chi)安裝調(tiao)試簡單，後期(qi)維護(hu)成本低(di)，適合(he)批(pi)量(liang)應(ying)用的(de)通用設備(bei)；絕(jue)對式光柵尺因(yin)信(xin)號(hao)編(bian)碼(ma)復(fu)雜(za)，安(an)裝調(tiao)試要(yao)求更(geng)高(gao)，設備(bei)采(cai)購(gou)成本與(yu)維護(hu)成本相(xiang)對較(jiao)高(gao)，更(geng)適(shi)合精密(mi)設備(bei)場(chang)景。綜(zong)上(shang)，增量(liang)式與(yu)絕(jue)對式光柵尺並非(fei)替(ti)代(dai)關系(xi)，而是針對不(bu)同需求的(de)互補選型。增量(liang)式聚(ju)焦(jiao)“高效(xiao)經(jing)濟(ji)”的(de)通用場(chang)景，絕(jue)對式主打“精準(zhun)可(ke)靠(kao)”的(de)場(chang)景。實(shi)際(ji)選型時，需結(jie)合設備(bei)的(de)精度(du)要(yao)求、運行(xing)工(gong)況、啟停頻(pin)率及(ji)成本預算(suan)綜(zong)合判斷，通(tong)過(guo)精準適配實(shi)現(xian)設備(bei)性(xing)能(neng)與(yu)應(ying)用需求的(de)匹(pi)配，推動(dong)工(gong)業自(zi)動(dong)化與(yu)精密(mi)制(zhi)造領(ling)域(yu)的(de)高質量(liang)發(fa)展。