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（1.中航工业沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司 辽宁沈阳 2.中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司 辽宁沈阳）

在现代数控机床中，为保证机床加工精度和速度的要求，检测装置作为核心部件扮演着重要角色。目前检测元件主要有光栅尺，编码器，旋转变压器，测速发电机等。对于高精度的数控系统来说，光栅尺是必不可少的检测元件，由它来测定数控系统的位置和速度，发送反馈信号给CNC装置，它直接影响着数控机床的加工精度。海德汉光栅尺在机加工设备中的应用最为广泛，且很具有代表性。

一、光栅尺构成与工作原理

1.光栅尺构成

德国HEIDENHAIN公司是世界著名的光栅生产厂家，其技术、品种、产量和市场占有率都居世界领先水平，目前绝大多数全闭环结构的数控机床上均配套该公司的产品。

HEIDENHAIN公司生产的光栅检测系统，由栅尺部分和EXE(脉冲放大、整形及细分)两部分组成，如图1所示。栅尺检测机床位移并送出位移量和位移方向信号到EXE进行放大、整形和电子细分，最后经长线驱动送入CNC，形成全闭环控制系统。

2.光栅尺工作原理

图1 光栅检测系统

光栅尺位置测量系统由光源、透镜、指示光栅、光电元件、信号处理电路以及标尺光栅组成。通常情况下，除标尺光栅外，光源、透镜、指示光栅、光敏元件和信号处理电路装在一个部件内，这个部件称为读数头。光栅尺依据相对运动的原理来产生光信号，这些信号经过光电器件的转换处理后，用来检测机械装置的位移，如图2所示。……